CN110428603A - 集装箱卡车编队中跟随车行驶控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种集装箱卡车编队中跟随车行驶控制方法及装置，所述方法包括：获取头车的位置信息和姿态信息；根据头车的位置信息和跟随车自身的位置信息，得到第一路径；根据头车的位置信息和姿态信息，得到第二路径；控制跟随车沿着第一路径和第二路径行驶。由于跟随车在获取到头车的位置信息后，并不是直接根据头车的位置信息控制其行驶方向，而是根据头车的位置信息和姿态信息，以及跟随车自身的位置信息，生成第一路径和第二路径，使跟随车按照第一路径和第二路径行驶，能够使跟随车与头车的行驶轨迹保持一致，进而提高集装箱卡车自动编队行驶的稳定性。

Description

集装箱卡车编队中跟随车行驶控制方法及装置

技术领域

本发明涉及智能交通技术领域，尤其涉及一种集装箱卡车编队中跟随车行驶控制方法及装置。

背景技术

所谓集装箱卡车的编队行驶，是指集装箱卡车编队中的跟随车以固定车距一个接一个的按照头车的车速和行驶轨迹在道路上行驶。由于集装箱卡车的编队行驶能够减少风阻，帮助集装箱卡车节油节能，因此，集装箱卡车的编队行驶意义重大。

现有的一种集装箱卡车自动编队行驶的方案是：集装箱卡车编队中的头车将其自身的车辆信息发送给后面的每一辆跟随车，在这里，车辆信息可以包括：位置信息、油门量、刹车量、挡位等。跟随车在接收到头车的车辆信息后，按照头车的油门量、刹车量、挡位对其车速进行控制，并根据其前车(编队中跟随车前方与跟随车相邻的车)的位置信息，对其油门量、刹车量、挡位进行微调，使该跟随车与其前车保持固定车距。与此同时，跟随车会按照头车的位置信息进行行驶，达到控制其行驶方向的目的。

然而，由于头车是按照一定的时间间隔向跟随车发送其自身的位置信息的，也就是说，跟随车是按照头车发送的一个个离散的位置信息控制其行驶方向的。这样，当头车转向时，跟随车是无法保证与头车的行驶轨迹完全一致的，进而影响集装箱卡车自动编队行驶的稳定性。

发明内容

鉴于上述问题，本发明实施例的目的是提供一种集装箱卡车编队中跟随车行驶控制方法及装置，能够使集装箱卡车编队中跟随车与头车的行驶轨迹保持一致，进而提高集装箱卡车自动编队行驶的稳定性。

第一方面，本发明实施例提供一种集装箱卡车编队中跟随车行驶控制方法，所述集装箱卡车编队包括头车和多辆跟随车，所述方法包括：获取所述头车的位置信息和姿态信息；根据所述头车的位置信息和所述跟随车自身的位置信息，得到第一路径，所述第一路径为所述跟随车与所述头车之间的路径；根据所述头车的位置信息和姿态信息，得到第二路径，所述第二路径为从所述头车的当前位置向前延伸一定距离的路径；控制所述跟随车沿着所述第一路径和所述第二路径行驶。

第二方面，本发明实施例提供一种集装箱卡车编队中跟随车行驶控制装置，所述集装箱卡车编队包括头车和多辆跟随车，所述装置包括：采集模块，用于获取所述头车的位置信息和姿态信息；第一生成模块，用于根据所述头车的位置信息和所述跟随车自身的位置信息，得到第一路径，所述第一路径为所述跟随车与所述头车之间的路径；第二生成模块，用于根据所述头车的位置信息和姿态信息，得到第二路径，所述第二路径为从所述头车的当前位置向前延伸一定距离的路径；控制模块，用于控制所述跟随车沿着所述第一路径和所述第二路径行驶。

第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括：至少一个处理器；以及与所述处理器连接的至少一个存储器、总线；其中，所述处理器、存储器通过所述总线完成相互间的通信；所述处理器用于调用所述存储器中的程序指令，以执行上述一个或多个技术方案中的方法。

第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行上述一个或多个技术方案中的方法。

本发明实施例提供的集装箱卡车编队中跟随车行驶控制方法及装置，集装箱卡车编队包括头车和多辆跟随车，首先，跟随车获取头车的位置信息和姿态信；然后，根据头车的位置信息和跟随车自身的位置信息，得到第一路径，第一路径为跟随车与头车之间的路径；接着，根据头车的位置信息和姿态信息，得到第二路径，第二路径为从头车的当前位置向前延伸一定距离的路径；最后，控制跟随车沿着第一路径和第二路径行驶。相比于跟随车按照头车向其发送的位置信息控制其行驶方向，无法保证跟随车与头车的行驶轨迹一致，通过本发明实施例提供的集装箱卡车编队中跟随车行驶控制方法及装置，跟随车在获取到头车的位置信息后，并不是直接根据头车的位置信息控制其行驶方向，而是根据头车的位置信息和姿态信息，以及跟随车自身的位置信息，生成第一路径和第二路径，使跟随车按照第一路径和第二路径行驶。如此，能够使跟随车与头车的行驶轨迹保持一致，进而提高集装箱卡车自动编队行驶的稳定性。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例中的集装箱卡车编队中跟随车行驶控制方法的流程示意图；

图2为本发明实施例中的集装箱卡车编队内各车收发信息的示意图一；

图3为本发明实施例中的第一路径与第二路径的示意图；

图4为本发明实施例中的集装箱卡车编队内各车收发信息的示意图二；

图5为本发明实施例中的集装箱卡车编队中跟随车行驶控制装置的结构示意图；

图6为本发明实施例中的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明实施例提供了一种集装箱卡车编队中跟随车行驶控制方法，在集装箱卡车编队中包括有一辆头车和多辆跟随车，该方法可以应用于集装箱卡车编队中的每一辆跟随车。每辆跟随车都分别按照上述方法行驶，能够使每辆跟随车的行驶轨迹与头车的行驶轨迹保持一致，进而提高集装箱卡车自动编队行驶的稳定性。

由于每一辆跟随车在执行上述方法时的过程是相同的，故下面以集装箱卡车编队中的某一辆跟随车对上述方法的执行过程进行详细说明。

图1为本发明实施例中的集装箱卡车编队中跟随车行驶控制方法的流程示意图，参见图1所示，该方法可以包括：

S101：获取头车的位置信息和姿态信息。

首先需要说明的是：在集装箱卡车的编队中，头车和每一辆跟随车都需要安装以下硬件设备：V2V车载通信设备(例如：金溢LB-LD10)、组合导航(例如：导远ins550d)、CAN卡(例如：周立功CAN卡)和车载计算单元(例如：nuvo6108)。其中，组合导航可以用来实时获取头车或跟随车的位置信息、姿态信息、车速信息等，CAN卡可以用来实时获取头车或跟随车的油门量、刹车量、方向盘转角等线控信息，车载计算单元可以将组合导航和CAN卡实时获取的信息进行合并、压缩，V2V车载通信设备可以以UDP的方式将合并压缩后的信息发送给其它跟随车。其它跟随车通过其自身安装的V2V车载通信设备以UDP的方式获取到合并压缩后的信息，再通过其自身安装的计算单元对合并压缩后的信息进行解压缩和释放，以得到相应的信息。

在步骤S101中，头车通过其自身安装的组合导航获取其自身的位置信息和姿态信息，并通过其自身安装的V2V车载通信设备以UDP的方式将头车的位置信息和姿态信息发送给后面的每一辆跟随车。跟随车通过其自身安装的V2V车载通信设备以UDP的方式获取到头车的位置信息和姿态信息，并通过其自身安装的组合导航获取其自身的位置信息。

在这里，位置信息可以是指坐标信息，例如：头车或跟随车在某一地图中的横纵坐标信息。需要说明的是：在某一地图中确定了头车的横纵坐标信息之后，跟随车的横纵坐标信息也需要在该地图中确定。而头车的姿态信息可以是指头车的航向角、俯仰角、横摆角等信息。

考虑到离头车最近的一辆跟随车与头车的距离通常只有20m左右，这对于规划跟随车的行驶路径是远远不够的，因此，除了规划跟随车与头车之间的路径外，还需要再对头车前方的路径进行规划。

以下步骤S102中是对跟随车与头车之间的路径进行规划的，步骤S10中是对头车之前的路径进行规划的。

S102：根据头车的位置信息和跟随车自身的位置信息，得到第一路径。

在获取到头车的位置信息和跟随车的位置信息后，根据头车的位置信息和跟随车的位置信息，采用具有行驶轨迹生成功能的算法，就能够得到跟随车与头车之间的第一路径了。在这里，具有行驶轨迹生成功能的算法可以是线性插值法、抛物线差值法等，当然，还可以是其它算法，在此不做限定。

S103：根据头车的位置信息和姿态信息，得到第二路径。

在获取到头车的位置信息和姿态信息后，首先，根据头车的位置信息确定出头车的当前位置，然后，根据头车的姿态信息，从头车的当前位置向前延伸一定距离的路径，就能够得到第二路径了，例如：头车的姿态信息为沿道路方向直线行驶，那么，生成的第二路径就是头车前方的一条直线。

在这里需要说明的是：步骤S102与步骤S103并无先后执行顺序，可以是先执行步骤S102，再执行步骤S103；也可以是先执行步骤S103，再执行步骤S102，在此不做限定。

S104：控制跟随车沿着第一路径和第二路径行驶。

在生成了第一路径和第二路径后，控制跟随车沿着第一路径和第二路径行驶，就能够使跟随车与头车的行驶轨迹保持一致，进而提高集装箱卡车自动编队行驶的稳定性。

下面以一个具体示例来对步骤S101至步骤S104中的集装箱卡车编队中跟随车行驶控制方法进行说明。

图2为本发明实施例中的集装箱卡车编队内各车收发信息的示意图一，参见图2所示，该集装箱卡车编队包括：一辆头车和三辆跟随车。其中，头车201将其自身的位置信息和姿态信息等车辆信息1分别发送给跟随车202、跟随车203和跟随车204。以跟随车203为例，首先，跟随车203获取头车201的位置信息和姿态信息，并获取其自身的位置信息；然后，跟随车203根据头车201的位置信息和跟随车203的位置信息，得到第一路径；接着，跟随车203再根据头车201的位置信息和姿态信息，得到第二路径；最后，跟随车203控制其自身沿着第一路径和第二路径行驶。

以上示例仅为举例，当然，跟随车的数量不仅限于三辆，可以是n辆，n为大于或等于的自然数。

由上述内容可知，本发明实施例提供的集装箱卡车编队中跟随车行驶控制方法，集装箱卡车编队包括头车和多辆跟随车，首先，跟随车获取头车的位置信息和姿态信；然后，根据头车的位置信息和跟随车自身的位置信息，得到第一路径，第一路径为跟随车与头车之间的路径；接着，根据头车的位置信息和姿态信息，得到第二路径，第二路径为从头车的当前位置向前延伸一定距离的路径；最后，控制跟随车沿着第一路径和第二路径行驶。相比于跟随车按照头车向其发送的位置信息控制其行驶方向，无法保证跟随车与头车的行驶轨迹一致，通过本发明实施例提供的集装箱卡车编队中跟随车行驶控制方法及装置，跟随车在获取到头车的位置信息后，并不是直接根据头车的位置信息控制其行驶方向，而是根据头车的位置信息和姿态信息，以及跟随车自身的位置信息，生成第一路径和第二路径，使跟随车按照第一路径和第二路径行驶。如此，能够使跟随车与头车的行驶轨迹保持一致，进而提高集装箱卡车自动编队行驶的稳定性。

进一步地，作为对图1所示方法的细化和扩展，本发明实施例还提供了一种集装箱卡车编队中跟随车行驶控制方法，该方法可以包括：

S201：获取头车的位置信息和姿态信息。

S202：根据头车的位置信息和跟随车自身的位置信息，得到第一路径。

在具体实施过程中，根据集装箱卡车编队所处的不同阶段，在生成第一路径时，可以采用但不限于以下两种方式：

方式一：在集装箱卡车编队启动阶段，根据头车的当前位置信息和跟随车的当前位置信息，采用线性插值法，得到第一路径。

在该阶段，编队中的头车和跟随车都还没有开始行驶，并没有产生行驶轨迹，此阶段也可以叫做未初始化阶段。

在具体实施过程中，需要获取头车的当前位置信息和跟随车的当前位置信息，即头车当前的坐标(x₀，y₀)和跟随车当前的坐标(x_n，y_n)，然后通过线性插值法得到如下行驶轨迹，即第一路径：

其中x∈(x₀,x_n)

在利用线性插值法进行行驶轨迹点填充时，需要保证0.5m左右就有一个行驶轨迹点，以确保第一路径的连续性。

方式二：在集装箱卡车编队行驶阶段，将头车的历史位置信息中跟随车的历史位置信息删除，得到第一路径。

在该阶段，编队中的头车和跟随车都已经开始行驶了，即产生了行驶轨迹，此阶段也可以叫做初始化阶段。

在这里，头车的历史位置信息并不是头车的历史行驶轨迹中某一点的位置信息，而是头车的历史行驶轨迹中所有位置信息的集合，可以看作是头车的历史行驶轨迹。同样的，跟随车的历史位置信息也可以看作是跟随车的历史行驶轨迹。

在具体实施过程中，跟随车在获取到头车的历史位置信息和其自身的历史位置信息后，可以先将头车的历史位置信息存入其自身中，然后在头车的历史位置信息中删除跟随车自身已经行驶过的历史位置信息，这样，就得到了跟随车与头车之间的头车的历史行驶轨迹，即第一路径。

S203：根据头车的位置信息和姿态信息，从头车的当前位置开始，沿着头车的当前姿态向前延伸预设长度，得到第二路径。

在这里，预设长度可以通过将预设总长度与第一路径的长度相减得到，而预设总长度可以是根据实际路径规划需求而人为设置在跟随车中的。

示例性的，图3为本发明实施例中的第一路径与第二路径的示意图，参见图3所示，头车301为集装箱卡车编队中的第一辆车，跟随车302为集装箱卡车编队中除第一辆车外的任意一辆车。假设跟随车302需要获得前方m米的局部路径303，而跟随车302与头车301之间的第一路径304的长度为n米，那么，就需要根据头车301的姿态信息，从头车的当前位置再向前延伸m-n米，得到第二路径305。

S204：将第一路径与第二路径连接，得到局部路径。

具体的，是将第一路径的末端与第二路径的起始端连接。在这里，第一路径的末端为第一路径中靠近头车的一端，第二路径的起始端为第二路径中靠近头车的一端。连接后，就得到了一条连续的局部路径。

S205：采用B样条插值法，对局部路径进行平滑，控制跟随车沿着局部路径行驶。

在具体实施过程中，B样条插值法的实现方式如下：

在确定第i个k次B样条曲线时需要用到t_i，t_i+1，……，t_i+k+1共k+2个节点，递推公式如下：

方程中n+1个控制顶点d_i(i＝0,1,...,n)需要用到n+1个k次B样条基函数N_i,k(x)(i＝0,1,...n)。则样条曲线可以表示为

其中，k表示B样条的幂次，t为节点，下标i为B样条序号。

通过B样条插值法，就能够使局部路径平滑，进而利于跟随车平稳驾驶。

在跟随车根据局部路径(即第一路径和第二路径)行驶时，为了使其能够按照局部路径行驶，具体可以采用如下方式：

首先，获取跟随车的实时横向位置信息，以及跟随车在局部路径中的目标横向位置信息，目标横向位置信息为跟随车当前应该在局部路径中的位置的信息。

然后，计算实时横向位置信息与目标横向位置信息的差值。

接着，基于差值，采用横向控制算法，获得跟随车的方向盘转角。

最后，根据跟随车的方向盘转角，控制跟随车沿着局部路径行驶。

在实际应用中，采用的横向控制算法可以是PID算法、MPC算法、Stanley算法，当然，还可以是其它的横向控制算法，在此不做限定。

以PID算法为例，在获取到跟随车的实时横向位置信息和目标横向位置信息的差值后，可以采用如下公式进行计算：

其中，u(t)为跟随车的控制量，即前轮转角，e(t)是实时横向位置信息和目标横向位置信息的差值，k_p是比例系数，k_i是积分系数，k_d是微分系数。通过调节上述三个系数，能够得到准确的前轮转角。

在得到跟随车的前轮转角后，对跟随车的前轮转角进行标定，也就是说，根据跟随车的前轮转角和方向盘转角之间的关系，确定出跟随车的方向盘转角，进而根据跟随车的方向转角控制跟随车沿着局部路径行驶。

至此，就能够使跟随车与头车的行驶轨迹保持一致了，即实现了跟随车的横向控制。

然而，在跟随车的纵向控制上，为了避免其它车辆插入编队，就不能够使编队中相邻两车之间的车距过大。同时，由于集装箱卡车的线控延时长、惯性大，为了确保集装箱卡车编队的安全行驶，还不能够使编队中相邻两车之间的车距过小。这样，就需要使编队中相邻两车之间保持一个稳定的车距。

为了确保集装箱卡车编队中相邻两车之间保持稳定的车距，可以从以下两个方面考虑：

第一方面：集装箱卡车编队在起步、加速或减速时。

由于集装箱卡车在起步、加速或减速时需要调节油门量，而不同的集装箱卡车的油门量与稳定速度之间的对应关系存在差异，如果跟随车仅按照头车的油门量控制其自身的行驶速度，可能会导致跟随车的稳定速度与头车的稳定速度存在差异，使跟随车与其前车之间的车距变大或变小，影响编队行驶的稳定性和安全性，所以，跟随车在获得了头车的油门量之后，可以通过以下步骤进行计算，得到跟随车的油门量，进而控制跟随车的行驶速度。这些步骤具体是：

第一步：获取头车的油门量。

第二步：根据头车的油门量和预设的第一标定值，计算出头车的稳定速度。

第三步：将头车的稳定速度同步为跟随车的稳定速度。

第四步：根据跟随车的稳定速度和预设的第二标定值，反向计算出跟随车的油门量。

第五步：根据跟随车的油门量，控制跟随车沿着局部路径行驶。

其中，预设的第一标定值用于指示头车的油门量与头车的稳定速度之间的关系，预设的第二标定值用于指示跟随车的油门量与跟随车的稳定速度之间的关系，预设的第一标定值和预设的第二标定值可以是预先在离线状态下对头车和跟随车进行标定的。跟随车根据通过计算得到的油门量控制其自身的行驶速度，就能够与头车的行驶速度保持一致，进而确保编队中车辆行驶的稳定性和安全性。

第二方面：集装箱卡车编队在刹车时。

由于集装箱卡车在刹车时需要调节刹车量，而不同的集装箱卡车的刹车量与刹车速度之间的对应关系存在差异，如果跟随车仅按照头车的刹车量控制其自身的刹车速度，可能会导致跟随车的刹车速度与头车的刹车速度存在差异，使跟随车与其前车之间的车距变大或变小，影响编队行驶的稳定性和安全性，所以，跟随车在获得了头车的刹车量之后，可以通过以下步骤进行计算，得到跟随车的刹车量，进而控制跟随车的刹车速度。这些步骤具体是：

第一步：获取头车的刹车量。

第二步：根据头车的刹车量和预设的第三标定值，计算出头车的刹车速度。

第三步：将头车的刹车速度同步为跟随车的刹车速度。

第四步：根据跟随车的刹车速度和预设的第四标定值，反向计算出跟随车的刹车量。

第五步：根据跟随车的刹车量，控制跟随车沿着局部路径行驶。

其中，预设的第三标定值用于指示头车的刹车量与头车的刹车速度之间的关系，预设的第四标定值用于指示跟随车的刹车量与跟随车的刹车速度之间的关系，预设的第三标定值和预设的第四标定值可以是预先在离线状态下对头车和跟随车进行标定的。跟随车根据通过计算得到的刹车量控制其自身的刹车速度，就能够与头车的刹车速度保持一致，进而确保编队中车辆行驶的稳定性和安全性。

此外，考虑到计算误差以及每个集装箱卡车的载重不同(如：满载、半载、空载)，跟随车在行驶的过程中(如：起步、加速、匀速、减速、刹车)，可能会与前车之间的车距变大或变小，进而容易被其它车辆插入，或影响行驶的安全性。为了避免这一情况，跟随车除了需要获取头车的油门量、刹车量等线控信息外，还需要获取与其前方最近一辆车(前车)的车距，然后将获取的车距分别与预设的最大行驶距离和预设的安全行驶距离进行对比，进而根据对比结果对跟随车的油门量或刹车量进行微调，具体调整方法如下：

一、若上述车距大于预设的最大行驶距离时，则增加跟随车的油门量。通过增加油门量，能够使跟随车与其前车之间的车距减小，避免其它车辆插入到编队中。

二、若上述车距小于预设的安全行驶距离时，则减小跟随车的油门量或增加跟随车的刹车量。通过减小油门量或增加刹车量，能够使跟随车与其前车之间的车距变大，确保车辆行驶的安全性。

对于上述调整方法，可以通过下面的公式表达：

其中，a为跟随车与前车的车距，a_max为预设的最大行驶距离，a_min为预设的安全行驶距离，acc为跟随车的油门量，bra为跟随车的刹车量。

至此，就完成了跟随车的纵向控制。

接下来，以一个具体示例来对集装箱卡车编队中的跟随车的横向和纵向控制进行说明。

图4为本发明实施例中的集装箱卡车编队内各车收发信息的示意图二，参见图4所示，该集装箱卡车的编队包括：一个头车和三个跟随车。其中，头车401将其自身的位置信息、姿态信息、方向盘转角、油门量、刹车量、挡位等车辆信息1分别发送给跟随车402、跟随车403和跟随车404。以跟随车403为例，首先，跟随车403根据头车401的位置信息、姿态信息、方向盘转角，以及其自身的位置信息，确定其待行驶的局部路径；然后，跟随车403根据头车401的油门量、刹车量、挡位，确定其自身的车速；与此同时，跟随车402将其自身的位置信息等车辆信息2发送给跟随车403，以使跟随车403能够根据车辆信息2确定其与跟随车402之间的车距，跟随车403根据确定出的车距的大小对其自身的油门量和刹车量进行微调，使其与前车保持稳定车距；最后，为了跟随车404能够确定其与跟随车403之间的距离，跟随车403还需要将其自身的位置信息等车辆信息3发送给跟随车404。

在这里需要说明的是：编队中的第一辆跟随车，即跟随车402，其获取的前车的车辆信息就是头车的车辆信息。而编队中的最后一辆跟随车，即跟随车304，由于其后再无跟随车，因此，无需将其车辆信息发出。

以上示例仅为举例，当然，跟随车的数量不仅限于三辆，可以是n辆，n为大于或等于的自然数。

最后需要说明的是：无论集装箱卡车编队中的头车采用的是人工驾驶还是自动驾驶，跟随车都可以采取上述方法获得局部路径，并根据局部路径控制其自身的行驶方向。

由上述内容可知，本发明实施例提供的集装箱卡车编队中跟随车行驶控制方法，集装箱卡车编队包括头车和多辆跟随车，首先，跟随车获取头车的位置信息和姿态信；然后，根据头车的位置信息和跟随车自身的位置信息，得到第一路径，第一路径为跟随车与头车之间的路径；接着，根据头车的位置信息和姿态信息，得到第二路径，第二路径为从头车的当前位置向前延伸一定距离的路径；最后，控制跟随车沿着第一路径和第二路径行驶。相比于跟随车按照头车向其发送的位置信息控制其行驶方向，无法保证跟随车与头车的行驶轨迹一致，通过本发明实施例提供的集装箱卡车编队中跟随车行驶控制方法及装置，跟随车在获取到头车的位置信息后，并不是直接根据头车的位置信息控制其行驶方向，而是根据头车的位置信息和姿态信息，以及跟随车自身的位置信息，生成第一路径和第二路径，使跟随车按照第一路径和第二路径行驶。如此，能够使跟随车与头车的行驶轨迹保持一致，进而提高集装箱卡车自动编队行驶的稳定性。

基于同一发明构思，作为对上述方法的实现，本发明实施例还提供了一种集装箱卡车编队中跟随车行驶控制装置，所述集装箱卡车编队包括头车和多辆跟随车。图5为本发明实施例中的集装箱卡车编队中跟随车行驶控制装置的结构示意图，参见图5所示，该装置50可以包括：采集模块501，用于获取所述头车的位置信息和姿态信息；第一生成模块502，用于根据所述头车的位置信息和所述跟随车自身的位置信息，得到第一路径，所述第一路径为所述跟随车与所述头车之间的路径；第二生成模块503，用于根据所述头车的位置信息和姿态信息，得到第二路径，所述第二路径为从所述头车的当前位置向前延伸一定距离的路径；控制模块504，用于控制所述跟随车沿着所述第一路径和所述第二路径行驶。

基于前述实施例，所述头车的位置信息包括：所述头车的当前位置信息；所述跟随车的位置信息包括：所述跟随车的当前位置信息；所述第一生成模块，用于在所述集装箱卡车编队启动阶段，根据所述头车的当前位置信息和所述跟随车的当前位置信息，采用线性插值法，得到第一路径。

基于前述实施例，所述头车的位置信息包括：所述头车的历史位置信息；所述跟随车的位置信息包括：所述跟随车的历史位置信息；所述第一生成模块，用于在集装箱卡车编队行驶阶段，将所述头车的历史位置信息中所述跟随车的历史位置信息删除，得到第一路径。

基于前述实施例，所述第二生成模块，用于根据所述头车的位置信息和姿态信息，从所述头车的当前位置开始，沿着所述头车的当前姿态向前延伸预设长度，得到第二路径。

基于前述实施例，所述控制模块，用于将所述第一路径与所述第二路径连接，得到局部路径；采用B样条插值法，对所述局部路径进行平滑，控制所述跟随车沿着所述局部路径行驶。

基于前述实施例，所述控制模块，用于获取所述跟随车的实时横向位置信息，以及所述跟随车在所述局部路径中的目标横向位置信息，所述目标横向位置信息为所述跟随车当前应该在所述第一路径或所述第二路径中的位置的信息；计算所述实时横向位置信息与所述目标横向位置信息的差值；基于所述差值，采用横向控制算法，获得所述跟随车的方向盘转角；根据所述跟随车的方向盘转角，控制所述跟随车沿着所述第一路径和所述第二路径行驶。

基于前述实施例，所述控制模块，用于获取所述头车的油门量；根据所述头车的油门量和预设的第一标定值，计算出所述头车的稳定速度，所述预设的第一标定值用于指示所述头车的油门量与所述头车的稳定速度之间的关系；将所述头车的稳定速度同步为所述跟随车的稳定速度；根据所述跟随车的稳定速度和预设的第二标定值，反向计算出所述跟随车的油门量，所述预设的第二标定值用于指示所述跟随车的油门量与所述跟随车的稳定速度之间的关系；根据所述跟随车的油门量，控制所述跟随车沿着所述第一路径和所述第二路径行驶。

基于前述实施例，所述装置还包括：调整模块，用于获取所述跟随车与其前车之间的车距；若所述车距大于预设的最大行驶距离时，则增加所述跟随车的油门量；若所述车距小于预设的安全行驶距离时，则减小所述跟随车的油门量或增加所述跟随车的刹车量。

基于前述实施例，所述控制模块，用于获取所述头车的刹车量；根据所述头车的刹车量和预设的第三标定值，计算出所述头车的刹车速度，所述预设的第三标定值用于指示所述头车的刹车量与所述头车的刹车速度之间的关系；将所述头车的刹车速度同步为所述跟随车的刹车速度；根据所述跟随车的刹车速度和预设的第四标定值，反向计算出所述跟随车的刹车量，所述预设的第四标定值用于指示所述跟随车的刹车量与所述跟随车的刹车速度之间的关系；根据所述跟随车的刹车量，控制所述跟随车沿着所述第一路径和所述第二路径行驶。

这里需要指出的是：以上装置实施例的描述，与上述方法实施例的描述是类似的，具有同方法实施例相似的有益效果。对于本发明装置实施例中未披露的技术细节，请参照本发明方法实施例的描述而理解。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种电子设备。图6为本发明实施例中的电子设备的结构示意图，参见图6所示，该电子设备60可以包括：至少一个处理器601；以及与处理器601连接的至少一个存储器602、总线603；其中，处理器601、存储器602通过总线603完成相互间的通信；处理器601用于调用存储器602中的程序指令，以执行上述一个或多个实施例中的方法。

这里需要指出的是：以上电子设备实施例的描述，与上述方法实施例的描述是类似的，具有同方法实施例相似的有益效果。对于本发明实施例的电子设备的实施例中未披露的技术细节，请参照本发明方法实施例的描述而理解。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述一个或多个实施例中的方法。

这里需要指出的是：以上计算机可读存储介质实施例的描述，与上述方法实施例的描述是类似的，具有同方法实施例相似的有益效果。对于本发明实施例的计算机可读存储介质的实施例中未披露的技术细节，请参照本发明方法实施例的描述而理解。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种集装箱卡车编队中跟随车行驶控制方法，所述集装箱卡车编队包括头车和多辆跟随车，其特征在于，所述方法包括：

获取所述头车的位置信息和姿态信息；

根据所述头车的位置信息和所述跟随车自身的位置信息，得到第一路径，所述第一路径为所述跟随车与所述头车之间的路径；

根据所述头车的位置信息和姿态信息，得到第二路径，所述第二路径为从所述头车的当前位置向前延伸一定距离的路径；

控制所述跟随车沿着所述第一路径和所述第二路径行驶。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述头车的位置信息包括：所述头车的当前位置信息；所述跟随车的位置信息包括：所述跟随车的当前位置信息；所述根据所述头车的位置信息和所述跟随车自身的位置信息，得到第一路径，包括：

在所述集装箱卡车编队启动阶段，根据所述头车的当前位置信息和所述跟随车的当前位置信息，采用线性插值法，得到第一路径。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述头车的位置信息包括：所述头车的历史位置信息；所述跟随车的位置信息包括：所述跟随车的历史位置信息；所述根据所述头车的位置信息和所述跟随车自身的位置信息，得到第一路径，包括：

在集装箱卡车编队行驶阶段，将所述头车的历史位置信息中所述跟随车的历史位置信息删除，得到第一路径。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述头车的位置信息和姿态信息，得到第二路径，包括：

根据所述头车的位置信息和姿态信息，从所述头车的当前位置开始，沿着所述头车的当前姿态向前延伸预设长度，得到第二路径。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述跟随车沿着所述第一路径和所述第二路径行驶，包括：

将所述第一路径与所述第二路径连接，得到局部路径；

采用B样条插值法，对所述局部路径进行平滑，控制所述跟随车沿着所述局部路径行驶。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述跟随车沿着所述第一路径和所述第二路径行驶，包括：

获取所述跟随车的实时横向位置信息，以及所述跟随车在所述局部路径中的目标横向位置信息，所述目标横向位置信息为所述跟随车当前应该在所述第一路径或所述第二路径中的位置的信息；

计算所述实时横向位置信息与所述目标横向位置信息的差值；

基于所述差值，采用横向控制算法，获得所述跟随车的方向盘转角；

根据所述跟随车的方向盘转角，控制所述跟随车沿着所述第一路径和所述第二路径行驶。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述控制所述跟随车沿着所述第一路径和所述第二路径行驶，包括：

获取所述头车的油门量；

根据所述头车的油门量和预设的第一标定值，计算出所述头车的稳定速度，所述预设的第一标定值用于指示所述头车的油门量与所述头车的稳定速度之间的关系；

将所述头车的稳定速度同步为所述跟随车的稳定速度；

根据所述跟随车的稳定速度和预设的第二标定值，反向计算出所述跟随车的油门量，所述预设的第二标定值用于指示所述跟随车的油门量与所述跟随车的稳定速度之间的关系；

根据所述跟随车的油门量，控制所述跟随车沿着所述第一路径和所述第二路径行驶。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述根据所述跟随车的油门量，控制所述跟随车沿着所述第一路径和所述第二路径行驶之后，所述方法还包括：

获取所述跟随车与其前车之间的车距；

若所述车距大于预设的最大行驶距离时，则增加所述跟随车的油门量；

若所述车距小于预设的安全行驶距离时，则减小所述跟随车的油门量或增加所述跟随车的刹车量。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述控制所述跟随车沿着所述第一路径和所述第二路径行驶，包括：

获取所述头车的刹车量；

根据所述头车的刹车量和预设的第三标定值，计算出所述头车的刹车速度，所述预设的第三标定值用于指示所述头车的刹车量与所述头车的刹车速度之间的关系；

将所述头车的刹车速度同步为所述跟随车的刹车速度；

根据所述跟随车的刹车速度和预设的第四标定值，反向计算出所述跟随车的刹车量，所述预设的第四标定值用于指示所述跟随车的刹车量与所述跟随车的刹车速度之间的关系；

根据所述跟随车的刹车量，控制所述跟随车沿着所述第一路径和所述第二路径行驶。

10.一种集装箱卡车编队中跟随车行驶控制装置，所述集装箱卡车编队包括头车和多辆跟随车，其特征在于，所述装置包括：

采集模块，用于获取所述头车的位置信息和姿态信息；

第一生成模块，用于根据所述头车的位置信息和所述跟随车自身的位置信息，得到第一路径，所述第一路径为所述跟随车与所述头车之间的路径；

第二生成模块，用于根据所述头车的位置信息和姿态信息，得到第二路径，所述第二路径为从所述头车的当前位置向前延伸一定距离的路径；

控制模块，用于控制所述跟随车沿着所述第一路径和所述第二路径行驶。