[发明专利]一种基于车车通信的多车协同换道控制方法

摘要

本发明公开一种基于车车通信的多车协同换道控制方法，考虑到多车道、多辆车同时换道、直行车辆做变速运动的复杂情景，提出了多车协同换道的控制策略，建立了直行车辆变加速工况下的安全距离模型及两个换道车辆之间的安全距离模型。采用五次多项式换道轨迹，以轨迹长度及舒适性为目标函数、以车辆纵横向速度等作为约束条件，利用优化求解的方法得到期望换道轨迹。在换道过程中，根据换道车辆与直行车辆的实时信息计算安全距离，在存在危险时重新规划轨迹，以避免发生碰撞事故，同时提高通行效率。

主权项

1.一种基于车车通信的多车协同换道控制方法，其特征在于，采用如下步骤进行：步骤一：在道路场景中所有车辆以符合交通规则的任意状态行驶，在多车协同换道每个控制周期内，每辆车均通过车车通信向周围车辆播报自车信息；预换道时，首先由换道车辆发出换道请求，由率先发起换道请求的车辆，或者同时发起换道请求中位于行驶前列的车辆作为总控车辆，接收换道车辆的换道请求及该场景中所有车辆的位置、速度、加速度信息；步骤二：所述总控车辆根据所有车辆信息和车辆参数，规划初始协同换道轨迹，并根据该换道轨迹以及当前各车辆的行驶状态，计算换道车辆与直行车辆之间的安全距离以及换道车辆与换道车辆之间的安全距离，若该换道轨迹下各车辆满足安全距离要求，则总控车辆向各车辆分发该换道轨迹数据，使换道车辆按照规划好的轨迹换道，若该换道轨迹下各车辆不能满足安全距离要求，则需要重新规划换道轨迹，放弃换道；步骤三：在换道过程中，总控车辆根据换道轨迹及周围车辆行驶状态，在每个控制周期内实时计算换道车辆与直行车辆之间的安全距离以及换道车辆与换道车辆之间的安全距离，并实时判断实际行车距离是否满足安全距离；若实际行车距离被判断为安全，则换道车辆按照初始换道轨迹继续进行协同换道；若换道过程中实际行车距离被判断为不安全，则由总控车辆根据当前所有车辆状态信息重新规划换道轨迹，并重新计算安全距离，当实际行车距离再次被判断为安全时，才能继续换道，否则换道车辆放弃换道，返回原道行驶。