详情

原文传递一种考虑驾驶人感知误差的车辆跟驰模型稳定性控制方法

专利名称：	一种考虑驾驶人感知误差的车辆跟驰模型稳定性控制方法
摘要：	本发明公开了一种考虑驾驶人感知误差的车辆跟驰模型稳定性控制方法，用于解决驾驶人随机感知误差对交通流稳定性的影响。本发明是在考虑驾驶人在跟车过程中对前车运动状态存在信息感知误差的情况下，引入车头间距与前车车速置信水平参数，建立一种考虑驾驶人感知误差的车辆跟驰模型，并在此基础上，设计了一种反馈控制方法来增强模型的稳定性。对比未考虑反馈控制方法的模型，提出的反馈控制方法能有效的提高队列的稳定性，为交通管理与控制和车辆智能控制等领域的队列稳定性控制方法提供技术支持。
专利类型：	发明专利
申请人：	北京航空航天大学
发明人：	张俊杰;于海洋;任毅龙;杨灿;冀浩杰
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T23:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T10:00:00+0805
申请号：	CN201911338200.7
公开号：	CN110979309A
代理机构：	安徽合肥华信知识产权代理有限公司
代理人：	余成俊
分类号：	B60W30/02;B60W30/165;B;B60;B60W;B60W30;B60W30/02;B60W30/165
申请人地址：	100083 北京市海淀区学院路37号
主权项：	1.一种考虑驾驶人感知误差的车辆跟驰模型稳定性控制方法，其特征在于：包括以下步骤： (1)基于交通场景中车辆参数和驾驶人信息，建立考虑驾驶人反应时间的车辆跟驰模型FVD，模型的运动方程如公式(1)、(2)所示： U(Δxn)＝v0[tanhc1(Δxn-hc)+c2] (2)，公式(1)、(2)中，k,λ是驾驶人的反应敏感系数，τ是驾驶人的反应时间，vn(t)是车辆n在t时刻的速度，Δxn(t)是车辆n与车辆n-1在t时刻的车头间距，U(·)最优速度函数，v0，c1，c2和hc为常参数； (2)、考虑驾驶人的感知误差，向步骤(1)建立的车辆跟驰模型中引入前车车速和车头间距的置信度水平，并建立考虑驾驶人感知误差的车辆跟驰模型，其运动方程如公式(3)所示：公式(3)中，α,β分别表示前车车速和车头间距的置信度水平，ζ(vn-1)和分别表示前车车速和车头间距感知误差的标准差，Φ-1(·)表示标准正态分布的逆函数； (3)、建立反馈控制项如公式(4)所示： Cn(t)＝γ(Δxn(t-τ)-Δxn(t)) (4)，公式(4)中，Cn(t)是车辆n在t时刻的反馈控制项，γ是滑膜控制器的可调增益参数，τ是反馈控制器的响应延迟时滞； (4)、将步骤(3)建立的反馈控制项，引入至步骤(2)建立的考虑驾驶人感知误差的车辆跟驰模型，得到带有反馈控制并考虑驾驶人感知误差的车辆跟驰模型如公式(5)所示： (5)、基于步骤(4)得到的车辆跟驰模型实现对交通场景中车辆跟驰稳定性进行控制。 2.根据权利要求1所述的一种考虑驾驶人感知误差的车辆跟驰模型稳定性控制方法，其特征在于：步骤(2)-步骤(4)中，前车车速和车头间距的置信度水平α,β服从均匀分布。 3.根据权利要求1所述的一种考虑驾驶人感知误差的车辆跟驰模型稳定性控制方法，其特征在于：步骤(3)中，通过线性稳定性分析方法得出考虑驾驶人感知误差的车辆跟驰模型线性稳定性条件，在(k,τ)的二维相平面上绘制出模型在不同前车车速和车头间距的置信度水平下模型稳定性区域和不稳定区域的分界线，基于上述原则构建反馈控制项，将反馈控制项引入步骤(2)建立的考虑驾驶人感知误差的车辆跟驰模型以提高模型的稳定性。 4.根据权利要求1所述的一种考虑驾驶人感知误差的车辆跟驰模型稳定性控制方法，其特征在于：步骤(4)中得到的带有反馈控制并考虑驾驶人感知误差的车辆跟驰模型中，所有车辆的速度和位置按如下规则进行更新，更新公式如公式(6)、(7)所示： vn(t)＝vn(t-Δt)+a(t-Δt)×Δt,n＝1,2,…N (6)，公式(6)、(7)中，Δt为加速度调节时间。 5.根据权利要求4所述的一种考虑驾驶人感知误差的车辆跟驰模型稳定性控制方法，其特征在于：步骤(5)中，基于更新公式实现对交通场景中车辆跟驰稳定性进行动态控制。
所属类别：	发明专利