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申请/专利权人：昆明理工大学

摘要：本发明涉及智能汽车与交通技术领域，且公开了一种周期型控制结构车辆队列，通过车载雷达和车‑车通信获取前方车辆的运动信息来决策自身运动；整个车辆队列共有pp≥2种不同的节点车辆控制增益组并且这p种节点车辆控制增益组沿纵向车辆队列呈周期分布，位置相差p辆车的节点车辆都采用相同的控制增益组，一个周期内的p辆车的控制增益组各不相同。该周期型控制结构车辆队列,通过节点车辆控制增益组的合理设计，可以对某些频率范围内的交通波进行抑制，在实际应用中可以根据交通波的频率特征有针对性设计节点车辆的控制增益组和周期布置形式，从而可以有效改善车辆队列的动态特性，提高交通流稳定性，提升道路的通行能力。

主权项：1.一种周期型控制结构车辆队列，其特征在于，包括：由n辆车组成纵向车辆队列，队列中各节点车辆通过车载雷达获取与其前方最近车辆的车间距和相对车速，并且可以通过车与车通信的方式获取其前方m辆车的加速度信息，整个车辆队列采用分布式控制方式，各节点车辆根据车载雷达和车与车通信所获取的信息进行跟驰运动；整个车辆队列共有p种节点车辆控制增益组并且这p种节点车辆控制增益组沿纵向车辆队列呈周期分布，位置相差p辆车的节点车辆都采用相同的控制增益组，一个周期内的p辆节点车辆的控制增益组各不相同；各节点车辆的分布式跟驰控制，是由对最近前车的间距跟驰控制、对最近前车的速度跟驰控制以及对前方m辆车的加速度跟驰控制三个部分组成，其中对最近前车的间距跟驰控制采用定时距的控制策略；节点车辆的跟驰控制，一个周期里p辆车的跟驰控制目标加速度的计算方式如下：1假设队列中序号为i的车辆为某个周期里的第1辆车，其跟驰控制目标加速度为： 且满足其中为第1个增益组，且2对该周期里的第2辆车，即序号为i-1的节点车辆，其跟驰控制目标加速度为： 且满足其中为第2个增益组，且3以此类推，对这个周期里的第p辆车，即序号为i-p+1的节点车辆，其跟驰控制目标加速度为： 且满足其中为第p个增益组，且4根据上述节点车辆控制增益组沿纵向车辆队列呈周期分布，对序号为i-p的节点车辆即下一周期的第1辆车，其跟驰控制目标加速度为： 且满足其中为第1个增益组，与上述车辆i也即上一周期第1辆车的增益组相同；序号为i-p-1的节点车辆即下一周期的第2辆车，其控制增益组与上述节点车辆i-1也即上一周期的第2辆车的相同，即为按照上述过程便可写出其跟驰控制目标加速度；以此类推，可知其它节点车辆的增益组和跟驰控制目标加速度；上述各式中：1xi、xi-1、xi-2、xi-p+1、xi-p、xi-p-1分别为节点车辆i、i-1、i-2、i-p+1、i-p和i-p-1的位移；2vi、vi-1、vi-2、vi-p+1、vi-p、vi-p-1分别为节点车辆i、i-1、i-2、i-p+1、i-p和i-p-1的速度；3ai、ai-1、ai-p+1、ai-p分别为节点车辆i、i-1、i-p+1和i-p的目标加速度控制输出；4αi-j、αi-1-j、αi-p+1-j、αi-p-j分别为节点车辆i、i-1、i-p+1和i-p接收前方相应车辆的加速度的权重；5kx1、kv1、ka1分别为控制增益组的间距控制增益、速度控制增益和加速度控制增益；6kx2、kv2、ka2分别为控制增益组的间距控制增益、速度控制增益和加速度控制增益；7kxp、kvp、kap分别为控制增益组的间距控制增益、速度控制增益和加速度控制增益；8hw为车头时距；根据节点车辆跟驰控制目标加速度，独立采用四种跟驰控制方式来实现：1间距跟驰控制：满足kv1＝kv2＝…＝kvp＝0且ka1＝ka2＝…＝kap＝0，而kx1，kx2…kxp均不为零；2间距跟驰控制+速度跟驰控制：满足ka1＝ka2＝…＝kap＝0，而kx1，kx2…kxp均不为零，且kv1，kv2…kvp均不为零；3间距跟驰控制+加速度跟驰控制：满足kv1＝kv2＝…＝kvp＝0，而kx1，kx2…kxp均不为零，且ka1，ka2…kap均不为零；4间距跟驰控制+速度跟驰控制+加速度跟驰控制：满足kx1，kx2…kxp均不为零，kv1，kv2…kvp均不为零，且ka1，ka2…kap均不为零；一个周期内不同节点车辆采用相同的或者不同的跟驰控制实现方式。

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