CN113093764B - 一种基于商用车和乘用车混合编队控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于商用车和乘用车混合编队控制方法，编队模块，包括感知子模块、决策子模块和编队控制子模块；车速控制模块，包括减速子模块和加速子模块；所述感知子模块，通过传感器获取环境能见度和路面不平度，并且判断所处环境等级；所述决策子模块，依据对商用车进行编号，并依据商用车数量确定通讯车数量；所述编队控制子模块，乘用车向队列发出入队申请，依据环境等级和乘用车目的地距离，决定是否接受乘用车入队申请，并安排乘用车位置，并更新车队编号。

Description

一种基于商用车和乘用车混合编队控制方法

技术领域

本发明涉及智能交通领域，更具体的是，本发明涉及基于商用车和乘用车混合编队控制方法领域。

背景技术

在路面货物运输中公路运输占比越来越高，商用车和乘用车的数量每年都在增加，能源被加速消耗，环境被尾气污染。为了解决能源与环境问题，早在上个世纪，人们就已开始对商用车编队进研究。编队行驶可提高整体车队的燃油经济性，明显降低油耗和废气排放。但目前的主要研究都是基于商用车的编队控制，对商用车和乘用车的混合编队并无太多研究。

在远距离运输过程中，驾驶员会感觉到疲惫，降低车辆行驶的安全性，严重时会引发交通事故。本发明针对在不同的环境中，研究一种基于商用车和乘用车混合编队控制方法，在保持队列的过程中，车辆出现偏差时会进行预警，提醒驾驶员进行操作，有效地提高车辆行驶的安全性，降低交通事故的发生率，保障生命财产的安全。

现有技术的商用车编队，都是以同一款商用车辆为编队对象，编队对象局限。商用车和乘用车混合编队将研究对象在一款商用车的基础上引入了乘用车作为操作对象，主要针对乘用车的插队队列和离开队列为基础设计了相应的模块，在商用车编队中只需要考虑一种车型，而商用车和乘用车混合编队中需要将研究对象进行扩充。本专利对编队的参考的条件也进行了优化，以环境能见度和路面不平度两个参数为主，综合判别乘用车插队和离队的环境因素，保障车辆行驶的安全性。

发明内容

本发明设计开发了一种一种基于商用车和乘用车混合编队控制方法，依据不同的环境等级，对混合编队进行控制，以达到保证行驶安全性目的。

一种基于商用车和乘用车混合编队控制方法，

编队模块，包括感知子模块、决策子模块和编队控制子模块；

车速控制模块，包括减速子模块和加速子模块；

所述感知子模块，通过传感器获取路面不平度，从而判断所处环境等级；

所述决策子模块，对商用车进行编号，并依据商用车数量确定通讯车数量；

所述编队控制子模块，乘用车向队列发出入队申请，依据环境等级和乘用车目的地距离，决定是否接受乘用车入队申请，并安排乘用车位置，并更新车队编号；

所述减速子模块，计算乘用车插入队列减速度，依据减速度确定制动力分配；

所述加速子模块，在乘用车离开队列后，更新车辆编队编号，对乘用车后续的车辆进行加速，计算离开队列后期望加速度，确定补偿加速度。

作为一种优选，还包括：

预警模块，包括车身横向偏移子模块和车身纵向偏移子模块；

所述车身横向偏移子模块，当乘用车编入队列后，超出所允许横向偏差距离触发警报系统；

所述车身纵向偏移子模块，乘用车编入队列后，超出所允许纵向偏差距离触发警报系统。

作为一种优选，所述感知子模块通过获取环境能见度和路面不平度信息，利用公式实现对所述环境等级判定：

式中，k为无量纲值，用以感知编队行驶的环境；

a为设定对比距离，为50m；

l为采集能见度距离；

n为采集路面不平度信息，其中A等级对应1，B等级对应2，C等级对应3，D等级对应4；

所述公式中k值所处的三种情况分别对应三种不同行驶环境：

当k≥1时，行驶环境能见度低；

当0.5≤k＜1时，行驶环境能见度小且道路平坦，行驶环境能见度大且道路颠簸；

当k＜0.5时，行驶环境能见度高且道路平缓。

作为一种优选，所述决策子模块依据决策公式对商用车进行编号，决策公式：

λ₁+λ₂+λ₃＝1

式中，n为无量纲值，用以决策商用车编号顺序；w₀为编队中商用车的最小载重；w为编队中待编号车辆的载重；L₀为编队中商用车最远的目的地距离；L为编队中待编号车辆的目的地距离；u为编队中商用车制动系统中制动形式的组合数；λ₁为编队时商用车制动形式组合数所占权重；λ₂为编队时商用车车重所占权重；λ₃为编队时商用车目的地所占权重；

其中λ₁、λ₂、λ₃权重值，要结合感知公式中k值，确定哪个因素会占据主导位置；

当k≥1时，λ₁最大，为40％，λ₂、λ₃均为30％，行驶环境差，需要良好的制动性能，保障车辆安全；

当0.5≤k＜1时，λ₂最大，为40％，λ₁、λ₃均为30％，行驶环境一般，需要以载重为主要考虑因素；

当k＜0.5时，λ₃最大，为40％，λ₁、λ₂均为30％，行驶环境好，需要确定车辆目的地为主要考虑因素。

作为一种优选，所述编队控制子模块基于决策子模块已编队的商用车，控制乘用车插入队列；

步骤一，当决策子模块编队中商用车数量是奇数，编号是奇数的车辆，互相交换信息，其余车辆跟随前车行驶；商用车数量是偶数，编号是偶数和编号为1的车辆，互相交换信息，其余车辆跟随前车行驶；

步骤二，乘用车发出插队申请，编号1车辆结合行驶环境，当k≥1时行驶环境恶劣，拒绝乘用车的插队请求，否则，行驶环境可以接受，同意乘用车插队请求；

步骤三，乘用车的编号依据：

式中，n₀为无量纲值，用以决策乘用车编号顺序；w₁为编队中乘用车的整备质量；w_c为编队中乘用车的总质量；L₀为编队中商用车最远的目的地距离；L_c为编队中待编号乘用车目的地距离；λ_c1为编队时乘用车制动形式组合数所占权重，与商用车中λ₁一致；λ_c2为编队时乘用车车重所占权重，与商用车中λ₂一致；λ_c3为编队时乘用车目的地所占权重，与商用车中λ₃一致；

所求乘用车的n₀与商用车n进行比较，并确定乘用车的位置，乘用车始终与队列中的其他车辆交换信息。

作为一种优选，当乘用车请求离队时：

步骤一，乘用车发出离队请求，向周围车辆传递离队信息，周围车辆识别信息并将离队申请传送至编号1的车辆，即领航车；

步骤二，领航车接受申请，计算乘用车相邻编号车辆目的地距离比值

式中，L_s是与乘用车编号之后的相邻的商用车的目的地距离；L_g是乘用车加入队列后行驶的距离；

步骤三，当k≥1时行驶环境恶劣，拒绝乘用车的离队请求；当0.5≤k＜1和k＜0.5时，道路环境适合乘用车离队，并且f＜0.25时，乘用车可以开始离队。

作为一种优选，当乘用车申请插入队列时，决策子模块计算的编号n0对应编队一个位置，该位置后的车辆需要利用减速子模块，结合行驶环境k确定最佳的减速度；

当0.5≤k＜1时，行驶环境一般，可以进行插队，减速子模块利用公式计算插入队列减速度，

式中，t为编队为插队车辆预期设置的减速时间；t₁编队因为行驶环境和实际通讯设备所造成的延迟时间；t₂乘用车插入队列时，需要进行决策子模块步骤二所造成的申请延迟；L₁乘用车车身长度；S₁预留安全距离，以防发生意外时可以进行紧急制动；v₀车队的初始行驶速度；k是行驶环境等级值；

当k＜0.5时，行驶环境较好，适合乘用车进行插队，减速子模块利用减速公式计算合适的减速度：

作为一种优选，所述加速子模块，在乘用车离开队列后，更新车辆编队编号，对乘用车后续的车辆进行加速，考虑期望加速时间T、编队通讯延迟T₁、乘用车车身长度L₁，计算离开队列后期望加速度，确定补偿加速度；

当0.5≤k＜1时，行驶环境一般，加速子模块利用加速公式计算插加速度，

式中T为编队为乘用车离队后车辆预期设置的加速时间，大于10s；T₁编队因为行驶环境和实际通讯设备所造成的延迟时间，大于2s；L₁乘用车车身长度，乘用车离开队列所留出的距离；v₀车队的行驶速度；k是行驶环境等级值；

当k＜0.5时，行驶环境较好，加速子模块利用加速公式计算合适的加速度，

作为一种优选，所述车身横向偏移子模块，乘用车编入队列后，编队车辆保持左侧横向位置平齐，并根据行驶环境等级值和横向偏差公式，更新所允许的横向偏移距离，超出所允许横向偏差距离触发警报系统；

当0.5≤k＜1时，行驶环境较差，该条件下的横向偏差公式为，

式中Δh为车辆横向偏移距离；W_s为商用车的车身宽度；W_c乘用车的车身宽度；

横向偏差值σ₀＞20％时，预警系统开始报警；

当k＜0.5时，行驶环境较好，该条件下的横向偏差公式为，

当横向偏差值σ₁＞40％时，预警系统开始报警。

作为一种优选，所述车身纵向偏移子模块，乘用车编入队列后，与商编队车辆保持安全制动距离，并根据行驶环境等级值和纵向偏差公式，更新所允许的纵向偏移距离，超出所允许纵向偏差距离触发警报系统；

当0.5≤k＜1时，行驶环境较差，该条件下的纵向偏差公式

式中S是乘用车和前车距离；S₁是系统预设的安全距离，两倍车身长度；k是行驶环境等级值；

当纵向偏差ε₀＞15％时，预警系统开始报警；

当k＜0.5，行驶环境较好，该条件下的纵向偏差公式

当纵向偏差ε₁＞30％时，预警系统开始报警。

本发明所述的有益效果：在远距离行驶的过程中，乘用车驾驶员会感觉到疲惫，影响驾驶安全性。通过与商用车车辆编队进行信息交互，在商用车的远距离运输的过程，适当接受一定数量的乘用车，一方面可以缓解乘用车驾驶员的疲劳，解放驾驶过程；另一方面可以为远距离运输公司创造收益，向乘用车驾驶员收取费用，降低运输成本。

附图说明

图1为本发明一种基于商用车和乘用车混合编队控制方法图。

图2为本发明感知环境等级分布图。

图3为本发明混合编队控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

一种基于商用车和乘用车混合编队控制方法，包括三个模块，编队模块、车速控制模块、预警模块。

编队模块中包括三个子模块，感知子模块、决策子模块、编队控制子模块，编队模块利用环境感知公式和决策公式对商用车进行编号，依据编队控制子模块对乘用车的插队和离队。

车速控制模块中包括两个子模块，减速子模块、加速子模块，乘用车插入队列时，队列中的车辆需要用到减速子模块，乘用车离开队列时，队列中的车辆需要用到加速子模块，减速子模块和加速子模块作用是确保车队间的间距保持一致。

预警模块中包括两个子模块，车身横向偏移子模块、车身纵向偏移子模块，乘用车插入队列后结合队列所处的环境，利用横向和纵向偏差公式进行校核，出现偏差时及时进行预警，避免因为车辆偏差而产生交通事故。

所述感知子模块，通过能见度传感器获取环境能见度值，利用加速度传感器和激光位移传感器获取路面不平度，从而判断所处环境等级；

所述决策子模块，依据决策公式对商用车进行编号，并依据商用车数量确定通讯车数量。

所述编队控制子模块，乘用车向队列发出入队申请，依据环境等级和乘用车目的地距离，决定是否接受乘用车入队申请，并安排乘用车位置，并更新车队编号。

所述减速子模块，在乘用车请求插入队列时考虑期望减速时间t、编队通讯延迟t₁、入队申请延迟t₂、乘用车车身长度L₁、预留安全距离S₁，计算插入队列减速度，依据减速度确定制动力分配。

所述加速子模块，在乘用车离开队列后，更新车辆编队编号，对乘用车后续的车辆进行加速，考虑期望加速时间T、编队通讯延迟T₁、乘用车车身长度L₁，计算离开队列后期望加速度，确定加速踏板位置，确定补偿加速度。

所述车身横向偏移子模块，乘用车编入队列后，编队车辆保持左侧横向位置平齐，并根据环境等级和横向偏差公式，更新所允许的横向偏移距离，超出所允许横向偏差距离触发警报系统。

所述车身纵向偏移子模块，乘用车编入队列后，与商编队车辆保持安全制动距离，并根据环境等级和纵向偏差公式，更新所允许的纵向偏移距离，超出所允许纵向偏差距离触发警报系统。

该方法适用于在长距离行驶过程中，有与商用车车队同方向行驶的乘用车，乘用车可以利用该方法插入商用车队中，避免因长距离行驶造成的驾驶员疲劳，降低交通事故发生率，同时跟随商用车队行驶，可以降低乘用车行驶过程的燃油消耗。

编队中的车辆，利用编队模块中的感知子模块，采集环境能见度和路面不平度信息，环境判定公式：

式中，k为无量纲值，用以感知编队行驶的环境；a为设定对比距离，采取50m；l为采集能见度距离，用以判断是天气状况；n为采集路面不平度信息，路面不平度分为8个等级，中国道路普遍采用前四个等级，其中A等级对应1，B等级对应2，C等级对应3，D等级对应4。

当k≥1时，行驶环境能见度低；

当0.5≤k＜1时，行驶环境能见度小且道路平坦，行驶环境能见度大且道路颠簸。

当k＜0.5时，行驶环境能见度高且道路平缓。

将环境等级信号发送到参与编队的商用车，并用于编队模块中的决策子模块权重的限定。

λ₁为编队时商用车制动形式组合数所占权重；λ₂为编队时商用车车重所占权重；λ₃为编队时商用车目的地所占权重；要结合感知公式中k值，确定哪个因素会占据主导位置。

当k≥1时，λ₁最大，λ₁为40％，λ₂、λ₃均为30％，行驶环境差，需要良好的制动性能，保障车辆安全；

当0.5≤k＜1时，λ₂最大，λ₂为40％，λ₁、λ₃均为30％，行驶环境一般，需要以载重为主要考虑因素；

当k＜0.5时，λ₃最大，λ₃为40％，λ₁、λ₂均为30％，行驶环境好，需要确定车辆目的地为主要考虑因素。

结合决策公式

和权重因子关系：λ₁+λ₂+λ₃＝1。

式中，n为无量纲值，用以决策商用车编号顺序；w₀为编队中商用车的最小载重；w为编队中待编号车辆的载重，待编号的车辆为一辆准备插入队列的乘用车；L₀为编队中商用车最远的目的地距离；L为编队中待编号车辆的目的地距离；u为编队中商用车制动逻辑控制依托于发动机制动、电涡流缓速器制动形式、轮毂电机制动形式、可升降浮桥制动形式和电子机械式制动形式，车辆制动系统中制动形式的组合数；待编号的车辆为一辆准备插入队列的乘用车。

决策子模块，利用决策公式计算商用车在编队中n值，当编队中车辆载重大、距离近、制动形式组合多样时，得到n值越大，所确定车辆编号越大。

当计算的n值相等时，首先比较制动形式组合数，组合数大的排在后面，若制动形式组合数相同，比较两车载重，载重大的排在后面，若两车制动组合形式和载重一致，则比较目的地距离，距离近的排在后面，若制动组合数、载重、目的地距离一致时，两者排列的先后顺序无要求。

当商用车编好队列之后，结合道路环境等级，编队模块中的编队控制子模块控制乘用车的插入队列。

步骤一，当决策子模块编队中商用车数量是奇数，编号是奇数的车辆，互相交换信息，其余车辆跟随前车行驶；商用车数量是偶数，编号是偶数和编号为1的车辆，互相交换信息，其余车辆跟随前车行驶。

步骤二，乘用车发出插队申请，编号1车辆结合行驶环境，当k≥1时行驶环境恶劣，拒绝乘用车的插队请求，当0.5≤k＜1和k＜0.5时，行驶环境可以接受，同意乘用车插队请求。

步骤三，乘用车的编号依据公式

确定乘用车的位置。

式中，n₀为无量纲值，用以决策乘用车编号顺序；w₁为编队中乘用车的整备质量(整备质量指装备有车身、全部电气设备和车辆正常行驶所需的辅助设备的完整车辆的质量)；w_c为编队中乘用车的总质量(汽车总质量＝整备质量+驾驶员及乘员质量+行李质量)；L₀为编队中商用车最远的目的地距离；L_c为编队中待编号的车辆的目的地距离；λ_c1为编队时乘用车制动形式组合数所占权重，与商用车中λ₁一致；λ_c2为编队时乘用车车重所占权重，与商用车中λ₂一致；λ_c3为编队时乘用车目的地所占权重，与商用车中λ₃一致。

确定乘用车的位置后，在队列中对应编号以及后续编号的商用车需要利用车速控制模块中的减速子模块，为乘用车留出相应的安全间距。

当0.5≤k＜1时，行驶环境一般，减速子模块利用公式计算插入队列减速度，

式中，t为编队为插队车辆预期设置的减速时间，要大于10s；t₁编队因为行驶环境和实际通讯设备所造成的延迟时间，大于2s；t₂乘用车插入队列时，需要进行决策子模块步骤二所造成的申请延迟，大于5s；L₁乘用车车身长度；S₁预留安全距离，为二倍车身长，以防发生意外时可以进行紧急制动；v₀车队的初始行驶速度；k是行驶环境等级值。

当k＜0.5时，行驶环境较好，减速子模块利用减速公式计算合适的减速度，

公式中所考虑期望减速时间t、编队通讯延迟t₁、入队申请延迟t₂、乘用车车身长度L₁、预留安全距离S₁，均与上述当0.5≤k＜1一致，不同点在于计算插入队列减速度时，环境等级值k需要作用于期望减速时间、编队通讯延迟时间、入队申请延迟时间之和，得到合适的编队减速度。

乘用车插入队列之后，要保证车辆队列行驶的安全性，编队横向偏差在范围之内，编队车辆保持左侧横向位置平齐，并根据行驶环境等级值和横向偏差公式，更新所允许的横向偏移距离，超出所允许横向偏差距离触发警报系统。

当0.5≤k＜1时，行驶环境较差，该条件下的横向偏差公式为，

式中Δh为车辆横向偏移距离；W_s为商用车的车身宽度；W_c乘用车的车身宽度；横向偏差值σ₀＞20％时，预警系统开始报警，提醒驾驶人员注意横向的位置偏差，防止发生意外。

当k＜0.5时，行驶环境较好，该条件下的横向偏差公式为，

公式中的意义与上述一致，不同之处在于行驶环境等级值k作用于公式中，当横向偏差值σ₁＞40％时，预警系统开始报警，提醒驾驶人员注意横向的位置偏差，防止发生意外。

保证车辆的横向安全距离的基础上，还需要保证纵向安全距离，所以纵向的偏差要在范围内，根据行驶环境等级值和纵向偏差公式，更新所允许的纵向偏移距离，超出所允许纵向偏差距离触发警报系统。

当0.5≤k＜1时，行驶环境较差，该条件下的纵向偏差公式

式中S是乘用车和前车距离；S₁是系统预设的安全距离，两倍车身长度；k是行驶环境等级值；当纵向偏差ε₀＞15％时，预警系统开始报警，提醒驾驶人员注意纵向的位置偏差，防止发生意外。

当k＜0.5，行驶环境较好，该条件下的纵向偏差公式

当纵向偏差ε₁＞30％时，预警系统开始报警，提醒驾驶人员注意横向的位置偏差，防止发生意外。

乘用车跟随编队车辆行驶，需要离队时，采用以下步骤进行离队。

步骤一，乘用车发出离队请求，向周围车辆传递离队信息，周围车辆识别信息并将离队申请传送至编号为1的车，即领航车。

步骤二，领航车接受申请，计算乘用车相邻编号车辆目的地距离比值

式中L_s是与乘用车编号之后的相邻的商用车的目的地距离；L_g是乘用车加入队列后行驶的距离。

步骤三，当k≥1时行驶环境恶劣，拒绝乘用车的离队请求；当0.5≤k＜1和k＜0.5时，道路环境适合乘用车离队，且f＜0.25时，乘用车离开编队的时间足够充足，编队可以进行离队操作，领航车向乘用车发送离队指令，乘用车接受到命令后，开始离队。

离队后，编队的编号开始更新，且安排通讯的车辆，其功能不做更改，仍然为编队传递必要的信息。

在乘用车离开队列后，更新车辆编队编号，对乘用车后续的车辆进行加速，考虑期望加速时间T、编队通讯延迟T₁、乘用车车身长度L₁，计算离开队列后期望加速度，确定加速踏板位置，确定补偿加速度。

当0.5≤k＜1时，行驶环境一般，加速子模块利用加速公式计算合适的加速度

式中T为编队为乘用车离队后车辆预期设置的加速时间，大于10s；T₁编队因为行驶环境和实际通讯设备所造成的延迟时间，大于2s；L₁乘用车车身长度，乘用车离开队列所留出的距离；v₀车队的行驶速度；k是行驶环境等级值。

当k＜0.5时，行驶环境较好，加速子模块利用加速公式计算合适的加速度

式中含义与上述一致，不同之处在于环境等级值k需要作用于期望加速时间、编队通讯延迟时间之和，得到合适的编队加速度。

作为一种优先，编队中的插队、离队、加速和减速，可以由现有技术中的自动驾驶技术控制完成；也可以给出相关的辅助提示或建议，由司机操作完成。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种基于商用车和乘用车混合编队控制方法，其特征在于，

编队模块，包括感知子模块、决策子模块和编队控制子模块；

车速控制模块，包括减速子模块和加速子模块；

所述感知子模块，通过传感器获取路面不平度，从而判断所处环境等级；

所述决策子模块，对商用车进行编号，并依据商用车数量确定通讯车数量；

所述编队控制子模块，乘用车向队列发出入队申请，依据环境等级和乘用车目的地距离，决定是否接受乘用车入队申请，并安排乘用车位置，并更新车队编号；

所述减速子模块，计算乘用车插入队列减加速度，依据减加速度确定制动力分配；

所述加速子模块，在乘用车离开队列后，更新车辆编队编号，对乘用车后续的车辆进行加速，计算离开队列后期望加速度，确定补偿加速度；

所述感知子模块通过获取环境能见度和路面不平度信息，利用公式实现对所述环境等级判定：

式中，k为无量纲值，用以感知编队行驶的环境；

a为设定对比距离，为50m；

l为采集能见度距离；

q为采集路面不平度信息，其中A等级对应1，B等级对应2，C等级对应3，D等级对应4；

所述公式中k值所处的三种情况分别对应三种不同行驶环境：

当k≥1时，行驶环境能见度低；

当0.5≤k<1时，行驶环境能见度小且道路平坦，行驶环境能见度大且道路颠簸；

当k<0.5时，行驶环境能见度高且道路平缓；

所述决策子模块依据决策公式对商用车进行编号，决策公式：

λ₁+λ₂+λ₃＝1

式中，n为无量纲值，用以决策商用车编号顺序；w₀为编队中商用车的最小载重；w为编队中待编号车辆的载重；L₀为编队中商用车最远的目的地距离；L为编队中待编号车辆的目的地距离；u为编队中商用车制动系统中制动形式的组合数；λ₁为编队时商用车制动形式组合数所占权重；λ₂为编队时商用车车重所占权重；λ₃为编队时商用车目的地所占权重；

其中λ₁、λ₂、λ₃权重值，要结合感知公式中k值，确定哪个因素会占据主导位置；

当k≥1时，λ₁最大，为40％，λ₂、λ₃均为30％，行驶环境差，需要良好的制动性能，保障车辆安全；

当0.5≤k<1时，λ₂最大，为40％，λ₁、λ₃均为30％，行驶环境一般，需要以载重为主要考虑因素；

当k<0.5时，λ₃最大，为40％，λ₁、λ₂均为30％，行驶环境好，需要确定车辆目的地为主要考虑因素；

所述编队控制子模块基于决策子模块已编队的商用车，控制乘用车插入队列；

步骤一，当决策子模块编队中商用车数量是奇数，编号是奇数的车辆，互相交换信息，其余车辆跟随前车行驶；商用车数量是偶数，编号是偶数和编号为1的车辆，互相交换信息，其余车辆跟随前车行驶；

步骤二，乘用车发出插队申请，编号1车辆结合行驶环境，当k≥1时行驶环境恶劣，拒绝乘用车的插队请求，否则，行驶环境可以接受，同意乘用车插队请求；

步骤三，乘用车的编号依据：

式中，n₀为无量纲值，用以决策乘用车编号顺序；w₁为编队中乘用车的整备质量；w_c为编队中乘用车的总质量；L₀为编队中商用车最远的目的地距离；L_c为编队中待编号乘用车目的地距离；λ_c1为编队时乘用车制动形式组合数所占权重，与商用车中λ₁一致；λ_c2为编队时乘用车车重所占权重，与商用车中λ₂一致；λ_c3为编队时乘用车目的地所占权重，与商用车中λ₃一致；

所求乘用车的n₀与商用车n进行比较，并确定乘用车的位置，乘用车始终与队列中的其他车辆交换信息。

2.如权利要求1所述的基于商用车和乘用车混合编队控制方法，其特征在于，还包括：

预警模块，包括车身横向偏移子模块和车身纵向偏移子模块；

所述车身横向偏移子模块，当乘用车编入队列后，超出所允许横向偏差距离触发警报系统；

所述车身纵向偏移子模块，乘用车编入队列后，超出所允许纵向偏差距离触发警报系统。

3.如权利要求1所述的基于商用车和乘用车混合编队控制方法，其特征在于，当乘用车请求离队时：

步骤一，乘用车发出离队请求，向周围车辆传递离队信息，周围车辆识别信息并将离队申请传送至编号1的车辆，即领航车；

步骤二，领航车接受申请，计算乘用车相邻编号车辆目的地距离比值

式中，L_s是与乘用车编号之后的相邻的商用车的目的地距离；L_g是乘用车加入队列后行驶的距离；

步骤三，当k≥1时行驶环境恶劣，拒绝乘用车的离队请求；当0.5≤k<1和k<0.5时，道路环境适合乘用车离队，并且k<0.25时，乘用车可以开始离队。

4.如权利要求3所述的基于商用车和乘用车混合编队控制方法，其特征在于，当乘用车申请插入队列时，决策子模块计算的编号n₀对应编队一个位置，该位置后的车辆需要利用减速子模块，结合行驶环境k确定最佳的减加速度；

当0.5≤k<1时，行驶环境一般，可以进行插队，减速子模块利用公式计算插入队列减加速度，

式中，t为编队为插队车辆预期设置的减速时间；t₁编队因为行驶环境和实际通讯设备所造成的延迟时间；t₂乘用车插入队列时，需要进行决策子模块步骤二所造成的申请延迟；L₁乘用车车身长度；S₁预留安全距离，以防发生意外时可以进行紧急制动；v₀车队的初始行驶速度；k是行驶环境等级值；

当k<0.5时，行驶环境较好，适合乘用车进行插队，减速子模块利用减速公式计算合适的减加速度：

5.如权利要求4所述的基于商用车和乘用车混合编队控制方法，其特征在于，所述加速子模块，在乘用车离开队列后，更新车辆编队编号，对乘用车后续的车辆进行加速，考虑期望加速时间T、编队通讯延迟T₁、乘用车车身长度L₁，计算离开队列后期望加速度，确定补偿加速度；

当0.5≤k<1时，行驶环境一般，加速子模块利用加速公式计算插加速度，

式中T为编队为乘用车离队后车辆预期设置的加速时间，大于10s；T₁编队因为行驶环境和实际通讯设备所造成的延迟时间，大于2s；L₁乘用车车身长度，乘用车离开队列所留出的距离；v₀车队的行驶速度；k是行驶环境等级值；

当k<0.5时，行驶环境较好，加速子模块利用加速公式计算合适的加速度，

6.如权利要求5所述的基于商用车和乘用车混合编队控制方法，其特征在于，所述车身横向偏移子模块，乘用车编入队列后，编队车辆保持左侧横向位置平齐，并根据行驶环境等级值和横向偏差公式，更新所允许的横向偏移距离，超出所允许横向偏差距离触发警报系统；

当0.5≤k<1时，行驶环境较差，该条件下的横向偏差公式为，

式中△h为车辆横向偏移距离；W_s为商用车的车身宽度；W_c乘用车的车身宽度；

横向偏差值σ₀>20％时，预警系统开始报警；

当k<0.5时，行驶环境较好，该条件下的横向偏差公式为，

当横向偏差值σ₁>40％时，预警系统开始报警。

7.如权利要求6所述的基于商用车和乘用车混合编队控制方法，其特征在于，所述车身纵向偏移子模块，乘用车编入队列后，与商编队车辆保持安全制动距离，并根据行驶环境等级值和纵向偏差公式，更新所允许的纵向偏移距离，超出所允许纵向偏差距离触发警报系统；

当0.5≤k<1时，行驶环境较差，该条件下的纵向偏差公式

式中S是乘用车和前车距离；S₁是系统预设的安全距离，两倍车身长度；k是行驶环境等级值；

当纵向偏差ε₀>15％时，预警系统开始报警；

当k<0.5，行驶环境较好，该条件下的纵向偏差公式

当纵向偏差ε₁>30％时，预警系统开始报警。

Images