CN111402582B - 智能网联环境电动汽车借用自动驾驶专用车道的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能网联环境电动汽车借用自动驾驶专用车道的控制方法,包含了依次进行的交通运行数据采集、交通运行速度预测、电动汽车电量计算、借用专用车道行驶控制四个步骤,通过现状交通运行数据,以及交通运行速度的预测,获取电动汽车在普通车道、自动驾驶专用车道行驶的电量消耗,通过与电动汽车的现有电量进行对比,最后确定电动汽车是否可以借用专用车道行驶。该方法可以较好解决电动汽车行驶时通行资源的分配问题,对于电量较低的电动汽车,可以优先使用专用车道行驶进入充电区域充电,该方法具有实用意义和价值。
Description
技术领域
本发明属于交通控制和交通资源配置领域,具体涉及一种智能网联环境电动汽车借用自动驾驶专用车道的控制方法。
背景技术
现阶段,在国内外各国政府及著名科技、汽车企业大力发展自动驾驶汽车、智能网联技术的背景下,未来的交通将呈现出科技化、智能化、自动化的特征。在未来相当长的一段时间内,交通系统的运行将体现为不同于以往的新型混合交通流特性,即人工驾驶汽车和自动驾驶汽车混行。另一方面,由于石油等不可再生能源的持续消耗,传统的燃油汽车将会逐步被电动汽车等新能源汽车所取代。由此,在未来很长的一段时间内,交通系统中将行驶有,人工驾驶汽车和自动驾驶汽车,燃油汽车和电动汽车。对于人工驾驶汽车和自动驾驶汽车的混行,通常考虑给与自动驾驶汽车专用车道,以保障其行驶的效率,同时降低其与传统人工驾驶汽车间的冲突。而对于燃油汽车和电动汽车,则需要更多的考虑电动汽车的充电问题。
在设置有自动驾驶专用车道的高速公路等区域,当车流运行由于流量较大而较为缓慢时,此时若有人工驾驶的电动汽车的电量不足以支撑其行驶到最近的充电设施处充电,将会导致其因无电而停止在道路上,这会进一步降低道路运行的效率。此时,如果能及时监测与发现电动汽车的电量,当其电量不足时,则允许其借用自动驾驶专用车道行驶,更快的到达的最近的充电设施处充电,显然是可行且具有实际意义的。而对于电动汽车电量较高,或者自动驾驶专用车道的速度也不高的情况,则让电动汽车仍保持原车道行驶。上述功能的实现,需要车辆和车辆间、车辆和交通运行环境间可以相互的感知,交换彼此的运行状态与需求。而这恰恰是智能网联环境所能提供的。
发明内容
本发明正是针对现有技术中的问题,所提出的一种智能网联环境电动汽车借用自动驾驶专用车道的控制方法,具体包括如下步骤:
A.交通运行数据采集:采集的交通运行数据包含电动汽车状态数据:数据采集时刻ts,电动汽车的位置电动汽车的剩余电量距离电动汽车最近的下游充电设施的距离以及交通运行历史数据:从开始至距离电动汽车最近的下游充电设施之间,从数据采集时刻ts开始往前至少2周时间范围内,自动驾驶专用车道、普通车道的流量、密度、速度的数据;
B.交通运行速度预测:利用所述步骤A中采集的数据,拟合获取数据采集时刻ts开始向后,从开始至距离电动汽车最近的下游充电设施之间,自动驾驶专用车道的交通运行速度预测函数Vav(X,T),普通车道的交通运行速度预测函数Vmv(X,T),其中,X为速度预测的位置,T为速度预测的时刻,T≥ts;
C.电动汽车电量计算:计算出电动汽车在普通车道行驶耗的电量消耗预测值Emv,电动汽车在自动驾驶专用车道行驶耗的电量消耗预测值Eav;
D.借用专用车道行驶控制:
所述的智能网联环境电动汽车借用自动驾驶专用车道的控制方法,步骤C中所述电动汽车电量计算的具体方法是:
C1.交通运行速度预测函数拆分;
C2.普通车道行驶耗电量预测;
若电动汽车一直在普通车道行驶,则当车辆运行在加速和匀速过程中时,其电量消耗预测值为当其运行在减速过程中时,其电量消耗预测值为最后电动汽车在普通车道行驶耗的电量消耗预测值为其中,为电动汽车一直在普通车道行驶时到达距离电动汽车最近的下游充电设施的预测时刻,tmv为从ts到的连续时间变量,x(tmv)为时刻tmv时电动汽车所处在普通车道行驶时的预测位置,为时刻tmv时电动汽车匀速或者驾驶行驶时的驱动力,为时刻tmv时电动汽车减速行驶时的滚动阻力,η1为电动汽车的传动效率,η2为电动汽车的动能回收效率,P为电动汽车行驶过程中整车附件的消耗功率;
C3.自动驾驶专用车道行驶耗电量预测:
若电动汽车一直在自动驾驶专用车道行驶,则当车辆运行在加速和匀速过程中时,其电量消耗预测值为当其运行在减速过程中时,其电量消耗预测值为最后电动汽车在自动驾驶专用车道行驶耗的电量消耗预测值为其中,为电动汽车一直在自动驾驶专用车道行驶时到达距离电动汽车最近的下游充电设施的预测时刻,tav为从ts到的连续时间变量,x(tav)为时刻tav时电动汽车所处在自动驾驶专用车道行驶时的预测位置,为时刻tav时电动汽车匀速或者驾驶行驶时的驱动力,为时刻tav时电动汽车减速行驶时的滚动阻力。
有益效果:
本发明提出了一种智能网联环境电动汽车借用自动驾驶专用车道的控制方法,该方法可以解决电动汽车缺电且道路通行较慢时,电动汽车无法赶到最近充电设施处充电的问题,通过借用自动驾驶专用车道,保证了电动汽车可以在更快的速度和更低的能耗下行驶到达最近充电设施处。同时,该方法电动汽车因为缺电而在道路上停止情况发生的概率,保证了交通系统的整体运行效率。目前不存在类似的方法。
附图说明
图1为本发明方法的流程图。
图2为本发明方法的道路示意图。
具体实施方式
以下将结合附图和实施例,对本发明进行较为详细的说明。
图1所示为本发明的流程,在某高速的路段,如图2所示,开始执行本方法方法,具体如下:
A交通运行数据采集;
所述交通运行数据采集步骤,采集的交通运行数据包含电动汽车状态数据:数据采集时刻ts=8点,电动汽车的位置电动汽车的剩余电量距离电动汽车最近的下游充电设施的距离以及交通运行历史数据:从开始至距离电动汽车最近的下游充电设施之间,从数据采集时刻ts开始往前至少2周时间范围内,自动驾驶专用车道、普通车道的流量、密度、速度的数据;
B交通运行速度预测;
利用所述步骤A中采集的数据,拟合获取数据采集时刻ts开始向后,从开始至距离电动汽车最近的下游充电设施之间,自动驾驶专用车道的交通运行速度预测函数Vav(X,T),普通车道的交通运行速度预测函数Vmv(X,T),其中,X为速度预测的位置,T为速度预测的时刻,T≥ts;
该步骤中,对于Vav(X,T)、Vmv(X,T)两个函数的拟合,主要基于所述步骤A中采集得到的交通运行历史数据,拟合的方法可以采用机器学习、深度学习。另外,对于Vav(X,T)、Vmv(X,T)两个函数也可以直接采用百度、高德等地图导航公司,或者滴滴等网约车公司拟合后的结果。
C电动汽车电量计算,包含如下步骤,
C1交通运行速度预测函数拆分;
C2普通车道行驶耗电量预测;
若电动汽车一直在普通车道行驶,则当车辆运行在加速和匀速过程中时,其电量消耗预测值为当其运行在减速过程中时,其电量消耗预测值为最后电动汽车在普通车道行驶耗的电量消耗预测值为其中,为电动汽车一直在普通车道行驶时到达距离电动汽车最近的下游充电设施的预测时刻,tmv为从ts到的连续时间变量,x(tmv)为时刻tmv时电动汽车所处在普通车道行驶时的预测位置,为时刻tmv时电动汽车匀速或者驾驶行驶时的驱动力,为时刻tmv时电动汽车减速行驶时的滚动阻力,η1为电动汽车的传动效率,η2为电动汽车的动能回收效率,P为电动汽车行驶过程中整车附件的消耗功率;
通过计算,Emv=70KW·h。
C3自动驾驶专用车道行驶耗电量预测;
若电动汽车一直在自动驾驶专用车道行驶,则当车辆运行在加速和匀速过程中时,其电量消耗预测值为当其运行在减速过程中时,其电量消耗预测值为最后电动汽车在普通车道行驶耗的电量消耗预测值为其中,为电动汽车一直在自动驾驶专用车道行驶时到达距离电动汽车最近的下游充电设施的预测时刻,tav为从ts到的连续时间变量,x(tav)为时刻tav时电动汽车所处在自动驾驶专用车道行驶时的预测位置,为时刻tav时电动汽车匀速或者驾驶行驶时的驱动力,为时刻tav时电动汽车减速行驶时的滚动阻力;
通过计算,Eav=45KW·h。
D借用专用车道行驶控制:
以上所述实施例仅是对本发明的优选方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,对本发明所作的任何变形、修改等,均应包含在本发明权利要求书确定的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种智能网联环境电动汽车借用自动驾驶专用车道的控制方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:
A.交通运行数据采集:采集的交通运行数据包含电动汽车状态数据:数据采集时刻ts,电动汽车的位置电动汽车的剩余电量距离电动汽车最近的下游充电设施的距离Lt;以及交通运行历史数据:从开始至距离电动汽车最近的下游充电设施之间,从数据采集时刻ts开始往前至少2周时间范围内,自动驾驶专用车道、普通车道的流量、密度、速度的数据;
B.交通运行速度预测:利用所述步骤A中采集的数据,拟合获取数据采集时刻ts开始向后,从开始至距离电动汽车最近的下游充电设施之间,自动驾驶专用车道的交通运行速度预测函数Vav(X,T),普通车道的交通运行速度预测函数Vmv(X,T),其中,X为速度预测的位置,T为速度预测的时刻,T≥ts;
C.电动汽车电量计算:计算出电动汽车在普通车道行驶耗的电量消耗预测值Emv,电动汽车在自动驾驶专用车道行驶耗的电量消耗预测值Eav;
D.借用专用车道行驶控制:
2.根据权利要求1所述的智能网联环境电动汽车借用自动驾驶专用车道的控制方法,其特征在于,步骤C中所述电动汽车电量计算的具体方法是:
C1.交通运行速度预测函数拆分;
C2.普通车道行驶耗电量预测;
若电动汽车一直在普通车道行驶,则当车辆运行在加速和匀速过程中时,其电量消耗预测值为当其运行在减速过程中时,其电量消耗预测值为最后电动汽车在普通车道行驶耗的电量消耗预测值为其中,为电动汽车一直在普通车道行驶时到达距离电动汽车最近的下游充电设施的预测时刻,tmv为从ts到的连续时间变量,x(tmv)为时刻tmv时电动汽车所处在普通车道行驶时的预测位置,为时刻tmv时电动汽车匀速或者加速行驶时的驱动力,为时刻tmv时电动汽车减速行驶时的滚动阻力,η1为电动汽车的传动效率,η2为电动汽车的动能回收效率,P为电动汽车行驶过程中整车附件的消耗功率;
C3.自动驾驶专用车道行驶耗电量预测:
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Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115620542B (zh) * | 2022-09-23 | 2023-11-07 | 交通运输部公路科学研究所 | 基于车路协同的动态自动驾驶专用道管控方法及装置 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102882262A (zh) * | 2012-10-30 | 2013-01-16 | 山东省科学院自动化研究所 | 一种基于车网融合技术的电动汽车充电系统及实现方法 |
CN103234544A (zh) * | 2013-04-27 | 2013-08-07 | 北京交通大学 | 电动汽车电量消耗因子模型建立及续驶里程估算方法 |
CN104062588A (zh) * | 2013-03-18 | 2014-09-24 | 日电(中国)有限公司 | 用于估计电动汽车的剩余电量的设备和方法 |
KR101558806B1 (ko) * | 2014-09-05 | 2015-10-07 | 현대자동차주식회사 | 친환경 차량의 배터리 충전 제어 장치 및 방법 |
CN105674996A (zh) * | 2016-01-05 | 2016-06-15 | 惠州市蓝微新源技术有限公司 | 一种基于bms的电动汽车行驶预判方法及预判系统 |
CN106515478A (zh) * | 2016-10-27 | 2017-03-22 | 合肥工业大学 | 电动汽车剩余行驶里程在线预测方法及装置 |
CN108052100A (zh) * | 2017-11-23 | 2018-05-18 | 南京航空航天大学 | 一种智能网联电动汽车控制系统及其控制方法 |
CN109118758A (zh) * | 2018-07-24 | 2019-01-01 | 南京锦和佳鑫信息科技有限公司 | 一种面向移动共享的智能网联交通管理系统 |
CN109767619A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-05-17 | 江苏大学 | 一种智能网联纯电动汽车行驶工况预测方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102303538B (zh) * | 2011-05-26 | 2014-07-02 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种电动汽车剩余续驶里程的显示方法及装置 |
CN102837697B (zh) * | 2011-06-24 | 2015-10-28 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 一种电动汽车续航里程管理系统及工作方法 |
CN109910894A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-06-21 | 南京锦和佳鑫信息科技有限公司 | 自动驾驶专用车道自动、手动模式切换系统及其应用 |
CN110228483B (zh) * | 2019-05-27 | 2021-04-20 | 苏州佳世达光电有限公司 | 自动导引车智能控制系统及方法 |
-
2020
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Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102882262A (zh) * | 2012-10-30 | 2013-01-16 | 山东省科学院自动化研究所 | 一种基于车网融合技术的电动汽车充电系统及实现方法 |
CN104062588A (zh) * | 2013-03-18 | 2014-09-24 | 日电(中国)有限公司 | 用于估计电动汽车的剩余电量的设备和方法 |
CN103234544A (zh) * | 2013-04-27 | 2013-08-07 | 北京交通大学 | 电动汽车电量消耗因子模型建立及续驶里程估算方法 |
KR101558806B1 (ko) * | 2014-09-05 | 2015-10-07 | 현대자동차주식회사 | 친환경 차량의 배터리 충전 제어 장치 및 방법 |
CN105674996A (zh) * | 2016-01-05 | 2016-06-15 | 惠州市蓝微新源技术有限公司 | 一种基于bms的电动汽车行驶预判方法及预判系统 |
CN106515478A (zh) * | 2016-10-27 | 2017-03-22 | 合肥工业大学 | 电动汽车剩余行驶里程在线预测方法及装置 |
CN108052100A (zh) * | 2017-11-23 | 2018-05-18 | 南京航空航天大学 | 一种智能网联电动汽车控制系统及其控制方法 |
CN109118758A (zh) * | 2018-07-24 | 2019-01-01 | 南京锦和佳鑫信息科技有限公司 | 一种面向移动共享的智能网联交通管理系统 |
CN109767619A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-05-17 | 江苏大学 | 一种智能网联纯电动汽车行驶工况预测方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
基于卡尔曼滤波的电动汽车剩余电量估计;程艳青 等;《杭州电子科技大学学报》;20090630;第29卷(第3期);第4-6页 * |
基于遗传神经网络的电动汽车锂电池SOC预测;黄耀波 等;《机电工程》;20131031;第30卷(第10期);第1255-1258页 * |
Also Published As
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---|---|
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