课件：多车列队协同控制讲解

智能网联汽车技术汽车制造与装配技术专业资源库智能化网联化多车列队协同控制主讲人：吴航汽车制造与装配技术专业资源库图1多车列队协同智能网联汽车将先进的计算机技术、信息采集与通信技术和无人驾驶车辆技术集成在一起，基于感知车辆及车队周围的环境信息，通过车辆队列和单体车辆整体和局部决策规划，利用协同控制策略和方法，实现多智能体的协同驾驶。多车列队协同如图1所示。导入汽车制造与装配技术专业资源库（1）概述多车列队协同控制是通过控制手段实现自动驾驶汽车自动组队以较小间距沿相同路径行驶，提高道路车辆密度，简化交通控制复杂程度，在缓解交通压力的同时还可以降低油耗，节约能源。多车列队协同控制概述汽车制造与装配技术专业资源库（2）实现方式多车列队协同驾驶系统主要由交通控制层、车辆管理层和车辆控制层构成，如图2所示。交通控制层位于路侧。其中，搭建的路侧设备，如可变情报板、标示牌、通信设备等，均用于支持车辆的协同驾驶；制定的基本准则，如规则、规定、行为方式等，均用于指导车辆的协同驾驶。车辆管理层和车辆控制层位于车载端，用于协同驾驶策略的决策与执行。图2多车列队协同驾驶系统结构多车列队协同实现方式汽车制造与装配技术专业资源库图3多车列队协同控制架构车辆控制层架构是采用分层设计的方式，由数据收发单元、协同轨迹规划单元和自车轨迹跟踪单元三部分组成，如图3所示。多车列队协同控制汽车制造与装配技术专业资源库在协同轨迹规划车辆上，一方面，数据处理模块凭借地图信息，计算得到车辆之间的相对距离，速度等信息；根据车辆的换道决策划分为换道车辆和直行车辆，并将相关信息传递到协同轨迹规划层，为其提供相关数据。另一方面，无线通信发射模块把规划好的车辆轨迹发送到各个车辆。协同轨迹规划层根据两辆换道车辆原始车道和目标车道，进行协同轨迹规划，得到多条换道车辆时间位置序列。协同轨迹规划层包括安全距离模型和轨迹制定两个方面。安全距离模型分为换道车辆之间安全距离模型和换道车辆与直行车辆之间的安全距离模型。轨迹制定以车辆换道的舒适性、安全性等为目标，以安全距离模型和动力学限制为约束，制定两条安全、舒适和高效的换道轨迹。轨迹制定后，将规划轨迹信息分类，通过数据收发模块分别发送给各个换道车辆和直行车辆。多车列队协同控制汽车制造与装配技术专业资源库自车轨迹跟踪器根据车辆收到的规划轨迹信息，进行实时跟踪，实现协同换道。协同轨迹规划车辆的轨迹跟踪器直接从轨迹规划层得到参考轨迹信息进行跟踪；其他车辆通过车车通信获得规划轨迹，经数据收发处理单元后，直接下发给轨迹跟踪器进行轨迹跟踪。多车列队协同控制汽车制造与装配技术专业资源库1.多车列队协同控制是通过控制手段实现自动驾驶汽车自动组队以较小间距沿相同路径行驶，提高道路车辆密度，简化交通控制复杂程度，在缓解交通压力的同时还可以降低油耗，节约能源。2.基于车联网技术的车路协同由车载感知子系统、路侧感知子系统、数据传输子系统、数据处理及预警子系统、交通控制与信息发布子系统5个部分共同作用实现。3.智能网联汽车将先进的计算机技术、信息采集与通信技术和无人驾驶车辆技术集成在一起，基于感知车辆及车队周围的环境信息，通过车辆队列和单体车辆整体和局部决策规划，利用