[发明专利]一种基于车辆行为调整模型的用于最佳跟驰车距计算的曲线拟合建模方法

摘要

提出一种用于交通运输领域最佳跟驰车距计算的曲线拟合建模方法。根据车辆在停车运行过程的控制需求，建立能够科学反映车辆在停车运行过程中动态行为特征的数学模型：式中v0为车辆开始制动减速时的初速度，k、τ为大于0的常数，δ为大于0的微小速度增量，t为时间变量，v为速度变量(v|t＝‑∞＝v0+δ,v|t＝∞＝‑δ)，tanh()表示双曲正切函数。本发明基于上述车辆行为调整模型，提出一种动态最佳跟驰车距的曲线拟合方法，用于动态最佳跟驰车距的实时计算，可为车辆以平稳(舒适)、快速的行为调整过程实现安全、高效跟驰运行创造条件，也可为交通管理部门进行交通管理，以及车辆制造行业提高车辆自动化水平、降低工程实验成本，提供技术支持。

主权项

1.一种基于车辆行为科学调整模型的最佳跟驰车距计算的曲线拟合建模方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)根据车辆在减速停车运行过程中对平稳性和快速性的控制需求，建立能够科学反映车辆动态行为特征的数学模型：式中，v0为车辆开始制动减速时的初速度，k、τ为大于0的常数，δ为大于0的微小速度增量，t为时间变量，v为速度变量(v|t＝‑∞＝v0+δ,v|t＝∞＝‑δ)，tanh()表示双曲正切函数；2)根据车辆制动停车的平稳性和快速性需求(见式(2)所示)，计算公式(1)模型中参数k、δ、τ的值；参数k、δ可根据车辆行为调整的平稳性和快速性需求，由下式计算得到式中：a为加速度；然后，将t＝0和v0、k、δ的值代入式(1)，就可计算得到τ的值；3)步骤2)算得的参数代入步骤1)的式(1)，再根据式(1)所示的车辆制动停车行为模型，通过对式(1)进行时间积分，即可得到初始速度为v0的车辆制动距离的计算公式：4)然后，针对车辆任意初始速度v0，循环执行步骤2)、步骤3)，可以得到车辆任意不同初始速度条件下的制动距离；5)根据步骤4)得到的不同初始速度v0，以及与之相应的车辆制动距离值，利用数值分析方法建立曲线拟合函数：SBraking＝g(v0)  (4)即，用于任意初始速度下计算满足行为调整平稳性和快速性的最佳车辆制动距离的曲线拟合函数建模完成。