CN113291310A - 车辆行驶控制方法及设备 - Google Patents

车辆行驶控制方法及设备 Download PDF

Info

Publication number
CN113291310A
CN113291310A CN202010112475.5A CN202010112475A CN113291310A CN 113291310 A CN113291310 A CN 113291310A CN 202010112475 A CN202010112475 A CN 202010112475A CN 113291310 A CN113291310 A CN 113291310A
Authority
CN
China
Prior art keywords
vehicle
state
road
planning
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010112475.5A
Other languages
English (en)
Inventor
王睿
黄亮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CHINA SATELLITE NAVIGATION AND COMMUNICATIONS CO LTD
Original Assignee
CHINA SATELLITE NAVIGATION AND COMMUNICATIONS CO LTD
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CHINA SATELLITE NAVIGATION AND COMMUNICATIONS CO LTD filed Critical CHINA SATELLITE NAVIGATION AND COMMUNICATIONS CO LTD
Priority to CN202010112475.5A priority Critical patent/CN113291310A/zh
Publication of CN113291310A publication Critical patent/CN113291310A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • B60W40/06Road conditions
    • B60W40/076Slope angle of the road
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/023Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for transmission of signals between vehicle parts or subsystems
    • B60R16/0231Circuits relating to the driving or the functioning of the vehicle
    • B60R16/0232Circuits relating to the driving or the functioning of the vehicle for measuring vehicle parameters and indicating critical, abnormal or dangerous conditions
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/84Data processing systems or methods, management, administration

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)

Abstract

本发明提供一种车辆行驶控制方法及设备,该方法包括:获取车辆当前的状态信息以及车辆前方预设范围内的道路的坡度信息;根据坡度信息对道路进行划分。得到至少一种坡道类型的路段;分别获取各路段的坡道类型对应的评价函数。并分别根据当前的状态信息和各路段对应的评价函数确定各路段对应的状态规划值;根据各路段对应的状态规划值得到道路的控制指令序列;将控制指令序列发送给车辆上的电子控制单元。以使电子控制单元根据控制指令序列控制车辆行驶,在生成控制指令序列时,是根据车辆前方道路的实际情况生成的,在按照该控制指令序列控制车辆行驶时,能够降低车辆在坡度变化道路上的燃油消耗,辅助驾驶员实现经济性驾驶。

Description

车辆行驶控制方法及设备
技术领域
本发明实施例涉及车辆控制技术领域,尤其涉及一种车辆行驶控制方法及设备。
背景技术
随着油价的不断提高,以及国家对汽车环保节能要求的日益严格,对整车的燃油经济性提出了更高的要求。
现有技术中为了改善车辆的燃油经济性,一般是利用车辆上的智能辅助驾驶系统来调整车辆的动力参数,即根据车辆在水平路面上的运行参数生成经济模拟车速、档位及油耗,当模拟油耗比当前车辆实际油耗低时,调整发动机转速和扭矩,以使车辆以模拟车速和档位行驶,从而达到节油效果。
然而,发明人发现现有技术中至少存在如下问题:由于在调整车辆自身的动力参数时,是根据车辆在水平路面上的运行参数确定的,当车辆在上坡路面上运行时,仍是假设其在水平路面上,然后根据运行参数生成模拟的动力参数,因此,生成的动力参数不合理,当车辆按照该动力参数在持续上坡路面上行驶时,会出现行驶时间大量增加或动力不足的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种车辆行驶控制方法及设备,以在降低车辆在坡度变化道路上的燃油消耗的同时,解决现有技术中车辆可能出现的动力不足或行驶时间增加的问题。
第一方面,本发明实施例提供一种车辆行驶控制方法,包括:
获取车辆当前的状态信息以及车辆前方预设范围内的道路的坡度信息;
根据所述坡度信息对所述道路进行划分,得到至少一种坡道类型的路段;
分别获取各路段的坡道类型对应的评价函数,并分别根据所述当前的状态信息和各路段对应的评价函数确定各路段对应的状态规划值;
根据各路段对应的状态规划值得到所述道路的控制指令序列;
将所述控制指令序列发送给所述车辆上的电子控制单元,以使所述电子控制单元根据所述控制指令序列控制所述车辆行驶。
第二方面,本发明实施例提供一种车辆行驶控制设备,包括:
信息获取模块,用于获取车辆当前的状态信息以及车辆前方预设范围内的道路的坡度信息;
道路划分模块,用于根据所述坡度信息对所述道路进行划分,得到至少一种坡道类型的路段;
规划处理模块,用于分别获取各路段的坡道类型对应的评价函数,并分别根据所述当前的状态信息和各路段对应的评价函数确定各路段对应的状态规划值;
指令生成模块,用于根据各路段对应的状态规划值得到所述道路的控制指令序列;
行驶控制模块,用于将所述控制指令序列发送给所述车辆上的电子控制单元,以使所述电子控制单元根据所述控制指令序列控制所述车辆行驶。
第三方面,本发明实施例提供一种车辆行驶控制设备,包括:至少一个处理器和存储器;
所述存储器存储计算机执行指令;
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令,使得所述至少一个处理器执行如第一方面任一项所述的车辆行驶控制方法。
第四方面,本发明实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,当处理器执行所述计算机执行指令时,实现如上第一方面以及第一方面各种可能的设计所述的车辆行驶控制方法。
本发明实施例提供的车辆行驶控制方法及设备,该方法通过根据车辆前方预设范围内的道路的坡度信息对道路进行分类,得到坡道类型不同的路段,然后根据各路段的坡度类型所对应的评价函数以及车辆当前的状态信息确定各路段对应的状态规划值,根据各路段对应的状态规划值确定该道路的控制指令序列,将该控制指令序列发送给电子控制单元,以使电子控制单元根据控制指令序列中的控制指令控制车辆行驶,即调整车辆的状态,实现对未来一段距离的车辆的状态的规划,且在生成控制指令序列时,是根据车辆前方道路的实际情况生成的,因此,生成的控制指令序列是适应于该道路的,是合理的,在按照该控制指令序列控制车辆行驶时,在降低车辆在坡度变化道路上的燃油消耗的同时可以避免车辆在上坡时出现动力不足的问题,保证车辆的动力性,以及可以避免由于动力不足导致车辆行驶时间增加的问题,辅助驾驶员实现经济性驾驶。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的车辆行驶控制场景的示意图;
图2为本发明实施例提供的车辆行驶控制方法的流程示意图一;
图3为本发明实施例提供的车辆行驶控制方法的流程示意图二;
图4为本发明实施例提供的车辆行驶控制方法的流程示意图三;
图5为本发明实施例提供的车辆行驶控制设备的结构示意图;
图6为本发明实施例提供的车辆行驶控制设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例提供的车辆行驶控制场景的示意图,如图1所示,当车辆在道路上行驶时,为了改善车辆的燃油经济性,可以利用车辆上的智能驾驶系统,即车载终端101来生成相应的控制指令以使车辆上的电子控制单元102(Electronic Control Unit,简称ECU)根据控制指令来控制车辆的行驶,即调整车辆的状态。该车载终端实际为智能车载终端,其可以与电子控制单元进行通信。
现有技术中,为了改善车辆的燃油经济性,车载终端在生成控制指令以调整车辆的状态时,根据车辆在水平路面上的运行参数生成经济模拟车速、档位及油耗,并根据该模拟车速、挡位生成的相应的控制指令,当模拟油耗比当前车辆实际油耗低时,将该控制指令发送给电子控制单元,以使电子控制单元根据该控制指令调整发动机转速和扭矩,从而使车辆以模拟车速和档位行驶,达到节油效果。然而由于生成的控制指令是基于车辆在水平路面上行驶的,当车辆在上坡路面上运行时,仍是假设其在水平路面上,然后根据运行参数生成模拟的动力参数,因此,生成的动力参数不合理,当车辆按照该动力参数在持续上坡路面上行驶时,会出现行驶时间大量增加或动力不足的问题。
针对现有技术中存在的问题,本申请提出一种车辆行驶控制方法及设备,该方法通过根据车辆前方预设范围内的道路的坡度信息对道路进行分类,得到坡道类型不同的路段,然后根据各路段的坡度类型所对应的评价函数以及车辆当前的状态信息确定各路段对应的状态规划值,根据各路段对应的状态规划值确定该道路的控制指令序列,将该控制指令序列发送给电子控制单元,以使电子控制单元根据控制指令序列中的控制指令控制车辆行驶,即调整车辆的状态,实现对未来一段距离的车辆的状态的规划,且在生成控制指令序列时,是根据车辆前方道路的实际情况生成的,因此,生成的控制指令序列是适应于该道路的,是合理的,在按照该控制指令序列控制车辆行驶时,避免车辆在上坡时出现动力不足的问题,保证车辆的动力性,以及可以避免由于动力不足导致车辆行驶时间增加的问题,辅助驾驶员实现经济性驾驶。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
图2为本发明实施例提供的车辆行驶控制方法的流程示意图一,本实施例中的执行主体可以为车辆上的车载终端,如图2所示,该方法包括:
S201、获取车辆当前的状态信息以及车辆前方预设范围内的道路的坡度信息。
在本实施例中,获取车辆当前的状态信息,该状态信息包括车辆的速度、档位对应的速比、发动机的扭矩以及车辆的位置,该位置包括经度、纬度和高度,以纬经高形式表示,即以[Latitude,longitude,height]表示。
在本实施例中,由于是规划车辆在前方预设范围内的道路的行驶状态,因此,需要获取车辆前方预设范围内的道路的坡度信息。
其中,坡度信息包括由坡度值组成的坡度序列以及各坡度值对应的道路长度值。在获取车辆前方预设范围内的道路的坡度信息时,可以根据车辆的位置从预设三维电子地图中获取未来一定距离内的道路的坡度信息。
其中,车辆前方预设范围内的道路是指车辆行驶方向前方预设范围内的道路。
S202、根据坡度信息对道路进行划分,得到至少一种坡道类型的路段。
在本实施例中,根据坡度信息对道路进行划分,将道路划分为若干个路段,每种路段对应一种坡道类型。
可选的,坡道类型包括上坡类型和下坡类型。
根据道路的波度信息对道路进行划分时,可以分别进行粗划分和细划分。在对道路进行粗划分时,可以根据道路的坡度信息,仅将道路粗分为上坡路段和/或下坡路段,即坡道类型仅包括上坡类型和下坡类型。
在对道路进行粗划分时,获取上坡坡度范围和下坡坡度范围,若某段道路的坡度值均在上坡坡度范围内,则此段道路对应的坡道类型便为上坡类型,根据车辆前方预设范围内的道路的坡度序列中坡度值所在的范围以及各坡度至对应的道路长度和道路的位置信息,可以将该道路划分为坡道类型为上坡类型的路段和/或坡道类型为下坡类型的路段,每个路段对应的位置以及长度也可以确定,以得到相应的粗划分结果。例如,车辆前方预设范围的道路的坡度值均在上坡坡度范围内,则仅得到坡度类型为上坡类型的路段,且可以根据各坡度值对应的道路长度值以及道路的位置信息,可以该路段的长度以及该路段的位置信息。
其中,上坡坡度范围与下坡坡度范围无交集,并可覆盖所有的道路坡度范围。
可选的,坡道类型包括大下坡类型、小下坡类型、平路类型、小上坡类型和大上坡类型。
在对道路进行细划分时,获取大下坡坡度范围、小下坡坡度范围、平路坡度范围、小上坡坡度范围和大上坡坡度范围,若某段道路的坡度值均在大下坡坡度范围内,则此段道路对应的坡道类型便为大下坡类型,根据车辆前方预设范围内的道路的坡度序列中坡度值所在的范围以及各坡度至对应的道路长度和道路位置信息,可以将该道路划分为坡道类型为大下坡类型的路段、坡道类型为小下坡类型的路段、坡道类型为平路类型的路段、坡道类型为小上坡类型的路段和坡道类型为大上坡类型的路段中的至少一种坡道类型的路段,以得到相应的细划分结果。
其中,大下坡坡度范围表示在发动机油门关闭时车辆可保持匀速甚至加速滑行的下坡坡度范围。
其中,小下坡坡度范围表示发动机油门关闭时车辆会减速滑行的下坡坡度范围。
其中,平路坡度范围表示发动机工作在预设万有特性图的低油耗区且坡度在零附近小范围波动的坡度范围。
其中,小上坡坡度范围表示发动机工作在全负载或者部分负载时车辆可保持匀速甚至加速的上坡坡度范围。
其中,大上坡坡度范围表示发动机工作在全负载时车辆仍会减速的上坡坡度范围。
其中,大下坡坡度范围、小下坡坡度范围、平路坡度范围、小上坡坡度范围和大上坡坡度范围之间并无交集,且可以覆盖所有道路坡度范围。相关人员可以根据实际情况对各坡度范围进行设计调整。
S203、分别获取各路段的坡道类型对应的评价函数,并分别根据当前的状态信息和各路段对应的评价函数确定各路段对应的状态规划值。
在本实施例中,不同的坡道类型对应不同的评价函数,可以根据路段的坡道类型所对应的评价函数,得到该路段对应的评价函数。
在根据路段的坡道类型确定路段对应的评价函数时,可以根据粗划分结果进行确定,具体过程包括:若路段的坡道类型为上坡类型,则确定路段对应的评价函数包括瞬时油耗函数、参考速度约束函数、加速度惩罚函数和换挡代价函数。
若路段的坡道类型为下坡类型,则确定路段对应的评价函数包括瞬时油耗函数和参考速度约束函数。
其中,瞬时油耗函数为
Figure BDA0002390499330000061
其中,Qs为瞬时油耗函数值,A为第一预设数值,ne为发动机转速参数,be为燃油消耗率参数,B为第二预设数值,ρ为预设燃油密度,g为预设重力加速度,vt为规划速度参数。
在本实施例中,瞬时油耗函数为油耗指标评价函数,在需要计算瞬时油耗函数值时,获取其所需的参数对应的值,例如,当前的燃油消耗率和可行的速度,并将其代入至该瞬时油耗函数,得到相应的瞬时油耗函数值。
其中,可行的速度从规划速度的可行性范围中取值,该规划速度的可行性范围为一个区间范围。
其中,参考速度约束函数为
Figure BDA0002390499330000071
其中vs为参考速度约束函数值,vt为规划速度参数,vset为标准参考速度参数。
在本实施例中,abs(.)是对括号中的数取余。标准参考速度是用户设定的想要车辆行驶的速度。参考速度约束函数用于约束车辆的行驶速度,保证车辆全程行驶时间相对于定速巡航,即标准参考速度无明显增加。
其中,加速度惩罚函数为
Figure BDA0002390499330000072
其中,Eas为加速度惩罚函数值,vt为规划速度参数,v0为当前车辆的速度参数,disti为坡道类型为i的路段的长度。
在本实施例中,加速度惩罚函数用于评价车辆加速度的惩罚函数,用于提高舒适性,在计算某路段对应的加速度惩罚函数值时,则需获取该路段对应的长度。
其中,换挡代价函数为
Figure BDA0002390499330000073
其中,Gs为换挡代价函数值,Gt为规划档位参数,G0为当前档位对应的速比参数,
在本实施例中,换挡代价函数为换挡评价函数,用于抑制频繁切换档位。
在本实施例中,根据路段的坡道类型得到该路段对应的评价函数,即得到该路段对应的评价指标,根据评价指标设计适应于该路段的总评价函数,然后利用该总评价函数以及当前的状态信息计算得到该路段的规划状态值,保证得到的规划状态值与道路实际路况相匹配。
基于安全性、舒适性以及可行性的方面的考虑,车辆行驶时的瞬时速度、瞬时加速度、档位也需满足约束条件,然后再结合路段对应的评价函数,确定各路段对应的状态规划值,其具体过程为:
获取约束条件,其中约束条件包括瞬时速度约束条件、瞬时加速度约束条件和档位约束条件。
分别根据约束条件、当前的状态信息和各路段对应的评价函数确定各路段对应的状态规划值。
其中,瞬时速度约束条件为Ve∈[Vmin,Vmax],其中,Ve为瞬时速度的大小,Vmin为瞬时速度的最小值,Vmax为瞬时速度的最大值,瞬时速度约束条件时对瞬时速度大小的约束,即对规划速度的约束。
其中,瞬时加速度约束条件为ae∈[amin,amax],其中,ae为瞬时加速度的大小,amin为瞬时加速度的最小值,amax为瞬时加速度的最大值。瞬时加速度约束条件是对瞬时加速度大小的约束,即对规划加速度的约束。
其中,档位约束条件为Ge∈[g1,...,gN],其中,Ge为选定的档位对应的速比,g1到gN分别表示车辆从低到高所对应的速比大小,档位约束条件是对档位对应的速比的约束,即对规划档位的约束。
S204、根据各路段对应的状态规划值得到道路的控制指令序列。
在本实施例中,在得到各路段对应的状态规划值后,可以按照预设的指令格式,生成相应的控制指令序列。
其中,根据各路段对应的状态规划值得到道路的控制指令序列,包括:
根据预设自适应动态规划算法以及各路段对应的状态规划值得到控制指令序列,其中控制指令序列包括多个控制指令,每个控制指令包括控制时刻及其对应的最优状态规划值,其中最优状态规划值包括最优规划速度。
其中,最优状态规划值还可以包括最优规划档位和最优发动机扭矩。
在本实施例中,在利用各路段对应的状态规划值生成道路的控制指令序列时,各路段对应的状态规划值有可能有多个,因此,需要利用自适应动态规划算法,从各路段对应的状态规划值中选取最优的状态规划值,然后为每个最优的状态规划值分配相应的控制时刻,针对各个控制时刻,将该控制时刻及其对应的状态规划值填写至预设控制指令格式的对应位置上,生成该控制时刻对应的控制指令。
在本实施例中,通过自适应动态规划算法确定出最优状态规划值,然后生成相应的控制指令序列,即规划出未来一段距离的优化速度、档位和发动机扭矩序列,且在进行速度轨迹优化时,在车辆的状态信息的基础上,结合道路的坡度信息,生成与前方道路的实际路况相符的控制指令序列,从而在该控制指令的控制下,保证车辆的动力性,避免车辆在上坡时出现动力不足的问题,从而可以避免由于动力不足导致车辆行驶时间增加的问题,降低车辆在坡度变化道路上的燃油消耗,辅助驾驶员实现经济性驾驶。
S205、将控制指令序列发送给车辆上的电子控制单元,以使电子控制单元根据控制指令序列控制车辆行驶。
在本实施例中,在将控制序列发送给电子控制单元后,电子控制单元执行控制指令序列中的控制指令,以实现对车辆纵向控制,控制车辆的行驶,即控制车辆的速度、加速度和档位等状态。
在本实施例中,电子控制单元在根据控制时刻执行相应的控制指令以控制车辆的速度、扭矩以及档位等状态时,由于控制指令是根据道路的实际路况以及车辆油耗特性生成的,在执行该控制指令时,在降低油耗的基础上,可以保证车辆有足够的动力,避免仅以降低油耗为唯一优化目标导致车辆动力学不足从而造成车辆行驶时间增加的情况的出现。
可选的,电子控制单元具备独立的档位、扭矩控制逻辑时,可以只规划出各路段对应的最优规划速度,生成相应的最优规划速度序列,然后将其发送给电子控制单元,由电子控制单元自行决定档位以及扭矩大小,从而可以简化车载终端的计算量以及控制逻辑。
从上述描述可知,根据车辆前方预设范围内的道路的坡度信息对道路进行分类,得到坡道类型不同的路段,然后根据各路段的坡度类型所对应的评价函数以及车辆当前的状态信息确定各路段对应的状态规划值,根据各路段对应的状态规划值确定该道路的控制指令序列,将该控制指令序列发送给电子控制单元,以使电子控制单元根据控制指令序列中的控制指令控制车辆行驶,即调整车辆的状态,实现对未来一段距离的车辆的状态的规划,且在生成控制指令序列时,是根据车辆前方道路的实际情况生成的,因此,生成的控制指令序列是适应于该道路的,是合理的,在按照该控制指令序列控制车辆行驶时,在降低车辆在坡度变化道路上的燃油消耗的同时可以避免车辆在上坡时出现动力不足的问题,保证车辆的动力性,以及可以避免由于动力不足导致车辆行驶时间增加的问题,辅助驾驶员实现经济性驾驶。
在计算各路段对应的状态规划值时,实际上是计算各路段上的位置状态点对应的状态规划值,下面采用详细的实施例对计算位置状态点对应的状态规划值的具体过程进行详细地说明。
图3为本发明实施例提供的车辆行驶控制方法的流程示意图二,本实施例在图1实施例的基础上,对本实施例的具体实现过程进行了详细说明,本车的第一侧前方区域可以为本车第一方向的邻车道内的在本车侧前方的区域,其中第一方向可以是车辆左方向、车辆右方向等。示例性地,本发明实施例将以第一侧前方区域为本车左方向的邻车道内的在本车侧前方的区域为例进行说明。如图3所示,该方法包括:
S301、获取车辆当前的状态信息以及车辆前方预设范围内的道路的坡度信息。
S302、根据坡度信息对道路进行划分,得到至少一种坡道类型的路段。
S303、分别获取各路段的坡道类型对应的评价函数。
其中,上述S301-S303的过程与图2实施例中的S201-S203的过程类似,本实施例中不再赘述。
S304、获取道路上的多个位置状态点以及获取各位置状态点对应的评价函数,其中位置状态点对应的评价函数为其所属的路段所对应的评价函数。
在本实施例中,获取道路上的多个位置状态点,并将位置状态点所在的路段所对应的评价函数作为该位置状态点对应的评价函数,例如,位置状态点a在的路段为路段A,则将路段A对应的评价函数作为位置状态点a对应的评价函数。
其中,在获取道路上的位置状态点之前,利用车辆动力学模型、车辆匀变速运动学模型以及车辆当前的状态信息计算得到车辆前方预设范围内的道路上的位置状态点以及各位置状态点所需的状态速度、档位和扭矩等规划状态信息,由于在计算规划状态信息时,未结合道路的坡度信息,当按照该规划状态信息调整车辆的状态时,车辆可能会出现动力不足的情况,因此,结合道路的实际情况重新确定各位置状态点所需的规划状态信息。
其中,利用车辆动力学模型、车辆匀变速运动学模型以及车辆当前的状态信息计算得到车辆前方预设范围内的道路上的位置状态点以及各位置状态点所需的规划状态信息为现有技术,在此不再进行赘述。
S305、分别根据各位置状态点对应的评价函数和当前的状态信息确定各位置状态点对应的状态规划值。
在本实施例中,分别根据每个位置状态点对应的评价函数以及车辆当前的状态信息计算每个位置状态点对应的状态规划值。
其中,在计算每个位置状态点对应的状态规划值的过程包括:获取第一位置状态点对应的坡道类型,其中第一位置状态点为多个位置状态点中的一个位置状态点,第一位置状态点对应的坡道类型为其所属的路段所对应的坡道类型。
根据第一位置状态点对应的坡道类型,获取第一位置状态点对应的评价函数的权重值以及预设规划参数的可行性范围。
根据当前状态信息、预设标准参考速度、第一位置状态点对应的各评价函数、各评价函数的权重值以及预设规划参数的可行性范围确定第一位置状态点对应的状态规划值集合,其中状态规划值集合中包括多个状态规划值。
在本实施例中,将第一位置状态点所在的路段所对应的坡道类型作为该第一位置状态点对应的坡道类型,该坡道类型为进行细化分后的坡道类型,例如,某路段对应的坡道类型为大下坡类型时,则该第一位置状态点对应的坡道类型为大下坡类型。
在本实施例中,将第一位置状态点对应的坡道类型所对应的各评价函数的权重值以及预设规划参数的可行性范围作为该第一位置状态点对应的各评价函数的权重值以及预设规划参数的可行性范围。该预设规划参数中评价函数中的规划参数,例如,参考速度约束函数中包括速度规划参数,在计算速度规划参数值时,从速度规划参数的可行性范围内获取可行的速度,并将其代入至参考速度约束函数。
其中,不同坡道类型对应的评价函数的权重值大小以及规划参数的可行性范围如
Figure BDA0002390499330000121
所示,其中WFs(t)表示当坡道类型为t时,函数Fs所对应的权重值,其中,WTe(t)表示当坡道类型为t时,规划参数Te对应的可行性范围,12表示大下坡类型,21表示小下坡类型,41表示小上坡类型,33表示平路类型,52表示大上坡类型。
其中,车辆行驶在坡道类型为大上坡类型的路段时,需要优先保证车辆的动力性能,即允许发动机输出较大扭矩,且采用较低挡位,车辆行驶在坡道类型为小上坡类型或平路类型的路段时,以降低车辆油耗为主要优化目标,可采用较高挡位,车辆行驶在坡道类型为小下坡类型的路段时,需要在降低车辆油耗的同时,避免出现行驶时间增长的问题,车辆行驶在坡道类型为大下坡类型的路段时,其发动机无需做正功即可保证车辆以非减速状态向前滑行,是降低油耗的关键路段。
在本实施例中,在得到第一位置状态点对应的评价函数、评价函数对应的权重值以及规划参数的可行性范围后,采用车辆动力学模型和车辆运动学模型,利用车辆的当前状态信息、第一位置状态点对应的评价函数、评价函数对应的权重值以及规划参数的可行性范围计算得到该第一位置状态点对应的状态规划值集合,该状态规划值集合包括至少一个状态规划值。
由于在计算第一位置状态点对应的状态规划值时,规划参数的取值并不是固定的一个值,而是可以从可行性范围内取值,即规划参数的取值是不确定的,因此,得到的不仅是一个状态规划值,而是一个集合。
从安全性、舒适性、可行性的角度考虑时,还会获取相应的约束条件,因此,在计算第一位置状态点对应的状态规划值时,还可以利用获取的约束条件,即采用车辆动力学模型和车辆运动学模型,利用车辆的当前状态信息、约束条件、第一位置状态点对应的评价函数、评价函数对应的权重值以及规划参数的可行性范围计算得到该第一位置状态点对应的状态规划值集合。
其中,车辆动力学模型和车辆运动学模型为已经搭建好或训练好的模型,当将车辆的当前状态信息、约束条件、第一位置状态点对应的评价函数、评价函数对应的权重值以及规划参数的可行性范围输入至车辆动力学模型和车辆运动学模型中时,便可以直接得到第一位置状态点对应的状态规划值集合。
S306、根据各位置状态点对应的状态规划值得到控制指令序列。
在本实施例中,在计算得到各位置状态点对应的状态规划值集合后,根据各位置状态点对应的状态规划值集合生成相应的控制指令序列。
其中,根据各位置状态点对应的状态规划值得到控制指令序列,包括:
根据预设自适应动态规划算法以及各位置状态点对应的状态规划值集合,得到包括多个最优状态规划值的最优状态规划序列,其中最优状态规划值包括最优规划速度。
根据最优状态规划序列生成控制指令序列。
在本实施例中,根据预设自适应动态规划算法自动从各位置状态点对应的状态规划值集合中选取最优状态规划值,并将每个位置状态点对应的最优状态规划值组成最优状态规划序列,该最优状态规划值为其对应的位置状态点所需的状态规划值。
其中,最优状态规划值包括最优规划速度,其还可以包括最优规划加速度和最优规划档位。
可选的,最优状态规划值还可以包括规划位置,该规划位置为其对应的位置状态点的位置。
当控制车辆按照最优状态规划序列中的最优状态规划值行驶时,可以在保证车辆有足够的动力的基础上,所需的油耗最小,即最大可能地降低油耗。
在得到最优状态规划序列时,为了方便控制,还可以通过车辆当前的位置、速度信息,采用车辆运动学模型、动力学模型预测车辆在未来各时刻的车辆位置。针对最优状态规划序列中的各个最优状态规划值,查找该最优状态规划值对应的位置状态点的位置所对应的时刻,并将该时刻作为该最优状态规划值对应的规划时刻,即作为该最优状态规划值对应的位置状态点所对应的控制时刻。例如,位置状态点A的位置为位置a,从车辆在未来各时刻的车辆位置中获取位置a对应的时刻,并将该时刻作为位置状态点A对应的控制时刻,即位置状态点A对应的最优状态规划值所对应的控制时刻。
在得到各个位置状态点对应的控制时刻后,可以分别基于预设指令格式,根据各个位置状态点对应的最优状态规划值及其对应的控制时刻生成各个位置状态点对应的控制指令。
其中,预测车辆在未来各时刻的车辆位置为现有过程,在此,不再进行赘述。
S307、将控制指令序列发送给车辆上的电子控制单元,以使电子控制单元根据控制指令序列控制车辆行驶。
其中,上述S307的过程与图2实施例中的S205过程类似,本实施例中不再赘述。
在本实施例中,利用对道路的粗划分结果确定位置状态点对应的评价函数,利用对道路的细化分结果确定位置状态点对应的评价函数的权重值以及规划参数的可行性范围,以使根据评价函数、评价函数的权重值以及规划参数的可行性范围生成的控制指令序列更加符合实际道路路况。
在本实施例中,在规划车辆在前方预设范围内的道路行驶状态时,考虑到前方道路的坡度信息对车辆的影响,从而在进行速度、档位及扭矩规划时,根据车辆发送机的油耗特性以及不同的坡度信息对车辆的影响,通过设定的标准参考速度,保证车辆全程行驶时间无明显增加的前提下,避免车辆出现动力不足的问题,且可以降低车辆的坡道油耗,提高行驶经济性。
在本实施例中,在将控制序列发送给电子控制单元后,电子控制单元执行控制指令序列中的控制指令,在电子控制单元执行控制指令序列中的控制指令,需要继续确定车辆的当前状态以及道路与规划结果的匹配情况,下面采用详细的实施例对确定车辆的当前状态以及道路与规划结果的匹配情况的具体过程进行详细地说明。
图4为本发明实施例提供的车辆行驶控制方法的流程示意图三,本实施例在图1实施例的基础上,对本实施例的具体实现过程进行了详细说明,如图4所示,该方法包括:
S401、获取车辆当前的状态信息以及车辆前方预设范围内的道路的坡度信息。
S402、根据坡度信息对道路进行划分,得到至少一种坡道类型的路段。
S403、分别获取各路段的坡道类型对应的评价函数,并分别根据当前的状态信息和各路段对应的评价函数确定各路段对应的状态规划值。
S404、根据各路段对应的状态规划值得到道路的控制指令序列。
S405、将控制指令序列发送给车辆上的电子控制单元,以使电子控制单元根据控制指令序列控制车辆行驶。
其中,上述S401-405的过程与图2实施例中的S201-S205过程类似,本实施例中不再赘述。
S406、继续获取车辆当前的状态信息,得到第一状态信息。
在本实施例中,在将控制序列发送给电子控制单元后,电子控制单元执行控制指令序列中的控制指令,以实现对车辆纵向控制,控制车辆的行驶。在电子控制单元控制车辆行驶的过程中,车载终端需要检测控制指令的执行情况,即继续获取车辆当前的状态信息,得到第一状态信息,以根据第一状态信息确定控制指令的执行情况。
为了减少计算量以及资源的过度消耗,可以定时检测控制指令指令的执行情况,即间隔一定时间才重新获取车辆当前的状态信息。
S407、获取控制时刻与当前时刻匹配的目标最优状态规划值,并将目标最优状态规划值与第一状态信息进行比较,得到状态误差。
在本实施例中,控制指令序列由多个控制指令组成,即每个控制指令均为控制指令序列中的元素,该控制指令包括控制时刻及其对应的最优状态规划值,即当到达某个控制指令对应的控制时刻时,便执行该控制指令,即根据该控制指令中的最优状态规划值控制车辆的行驶。
在获取控制时刻与当前时刻匹配的目标最优状态规划值时,可以直接根据各控制指令中的控制时刻及其对应的最优状态规划值,确定出控制时刻与当前时刻匹配的最优状态规划值,并将其作为目标最优状态规划值。也可以从控制指令序列中查找控制时刻与当前时刻匹配的目标控制指令,并将该目标控制指令中的最优状态规划值作为目标最优状态规划值。
其中,当控制时刻与当前时刻的差值在预设时刻差值范围内,便可以认为该控制时刻与当前时刻匹配。
在得到目标最优状态规划值之后,将目标最优状态规划值与第一状态信息进行比较,得到状态误差,以根据状态误差确定控制指令的执行情况,即确定当前车辆的状态是否与规划结果匹配情况。
其中,第一状态信息包括第一车辆速度和第一车辆位置。最优状态规划值包括最优规划速度和/或规划位置。相应地,状态误差包括速度误差和/或位置误差。
在将目标最优状态规划值与第一状态信息进行比较,得到状态误差时,实际上是将目标最优状态规划值中的信息与第一状态信息中的对应信息进行比较,得到相应的误差,具体过程包括:获取目标最优规划速度与第一车辆速度的速度误差,和/或,获取目标规划位置与第一车辆位置的位置误差。
在本实施例中,计算目标最优规划速度与第一车辆速度的差值,即计算某个控制时刻对应的预期速度与车辆当前的速度的差值,得到速度误差,还可以计算目标最优规划速度与第一车辆位置的差值,即计算某个控制时刻对应的预期位置与车辆当前的位置的差值,得到位置误差。
S408、判断状态误差是否大于预设误差阈值。
在本实施例中,在计算得到状态误差后,判断该状态误差是否大于预设误差阈值。当状态误差包括速度误差和位置误差时,判断速度误差是否大于预设速度误差阈值以及判断位置误差是否大于预设位置误差阈值。
当状态误差仅包括速度误差或仅包括位置误差时,仅判断速度误差是否大于预设速度误差阈值或仅判断位置误差是否大于预设位置误差阈值。
S409、若状态误差大于预设误差阈值,则返回获取车辆当前的状态信息以及车辆前方预设范围内的道路的坡度信息的步骤。
在本实施例中,当状态误差大于预设误差阈值时,表示当前车辆的状态是否与该目标最优状态规划值相差较大,即车辆实际的状态与规划结果相差较大,需要重新根据车辆当前的状态信息和车辆前方预设范围内的道路的坡度信息生成符合当前道路实际情况的新的控制指令序列,以使电子控制单元根据新的控制指令序列重新控制车辆的行驶,从而使得车辆的状态可以与规划结果相匹配。
在根据状态误差确定是否需要重新生成新的控制指令序列的过程包括:若速度误差大于预设速度误差阈值,和/或,位置误差大于预设位置误差阈值,则返回获取车辆当前的状态信息以及车辆前方预设范围内的道路的坡度信息的步骤。
在本实施例中,当速度误差和位置误差均大于各自对应的误差阈值时,才返回获取车辆当前的状态信息以及车辆前方预设范围内的道路的坡度信息的步骤。或者当速度误差大于其对应的误差阈值或位置误差大于其对应的误差阈值时,便返回获取车辆当前的状态信息以及车辆前方预设范围内的道路的坡度信息的步骤。
S410、若状态误差小于或等于预设误差阈值,则获取已执行的控制指令的数目。
在本实施例中,当状态误差小于或等于预设误差阈值时,获取控制指令序列中的已执行的控制指令的数目。
S411、若数目大于预设执行数目,则返回获取车辆当前的状态信息以及车辆前方预设范围内的道路的坡度信息的步骤。
在本实施例中,当已执行的控制指令的数目大于预设执行数目时,表示已执行的控制指令的数目较多,为了使规划结果可以与道路更加匹配,可以重新根据车辆当前的状态信息和车辆前方预设范围内的道路的坡度信息生成符合当前道路实际情况的新的控制指令序列,以使电子控制单元根据新的控制指令序列重新控制车辆的行驶,从而使得规划结果与实际道路更加匹配,实现滚动优化,因此,返回获取车辆当前的状态信息以及车辆前方预设范围内的道路的坡度信息的步骤。
可选的,当数目小于或等于预设执行数目时,表示已执行的控制指令的数目较多,为了减少资源的消耗,可以继续执行控制指令序列中的未执行的控制指令。
在本实施例中,由于在对车辆状态进行规划时,仅是规划车辆前方一段距离的行驶状态,因此,在车辆执行控制指令序列中的控制指令的过程中,采用滚动优化的方式,即在确定车辆的实际状态与规划结果相差较大或已经执行的控制指令的数目较多时,便重新获取车辆的当前状态信息以及道路的坡度信息以生成新的规划结果,从而保证规划结果具有实时最优性以及全局有效性。
图5为本发明实施例提供的车辆行驶控制设备的结构示意图。如图5所示,该车辆行驶控制设备500包括:信息获取模块501、道路划分模块502、规划处理模块503、指令生成模块504以及行驶控制模块505。
其中,信息获取模块501,用于获取车辆当前的状态信息以及车辆前方预设范围内的道路的坡度信息。
道路划分模块502,用于根据坡度信息对道路进行划分,得到至少一种坡道类型的路段。
规划处理模块503,用于分别获取各路段的坡道类型对应的评价函数,并分别根据当前的状态信息和各路段对应的评价函数确定各路段对应的状态规划值。
指令生成模块504,用于根据各路段对应的状态规划值得到道路的控制指令序列。
行驶控制模块505,用于将控制指令序列发送给车辆上的电子控制单元,以使电子控制单元根据控制指令序列控制车辆行驶。
在一种可能的设计中,规划处理模块503具体用于:获取道路上的多个位置状态点以及获取各位置状态点对应的评价函数,其中位置状态点对应的评价函数为其所属的路段所对应的评价函数。
分别根据各位置状态点对应的评价函数和当前的状态信息确定各位置状态点对应的状态规划值。
指令生成模块504具体用于:
根据各位置状态点对应的状态规划值得到控制指令序列。
在一种可能的设计中,规划处理模块503具体用于:
获取第一位置状态点对应的坡道类型,其中第一位置状态点为多个位置状态点中的一个位置状态点,第一位置状态点对应的坡道类型为其所属的路段所对应的坡道类型。
根据第一位置状态点对应的坡道类型,获取第一位置状态点对应的评价函数的权重值以及预设规划参数的可行性范围。
根据当前状态信息、预设标准参考速度、第一位置状态点对应的各评价函数、各评价函数的权重值以及预设规划参数的可行性范围确定第一位置状态点对应的状态规划值集合,其中状态规划值集合中包括多个状态规划值。
在一种可能的设计中,规划处理模块503具体用于:
获取约束条件,其中约束条件包括瞬时速度约束条件、瞬时加速度约束条件和档位约束条件。
分别根据约束条件、当前的状态信息和各路段对应的评价函数确定各路段对应的状态规划值。
在一种可能的设计中,指令生成模块504具体用于:
根据预设自适应动态规划算法以及各路段对应的状态规划值得到控制指令序列,其中控制指令序列包括多个控制指令,每个控制指令包括控制时刻及其对应的最优状态规划值,其中最优状态规划值包括最优规划速度。
在一种可能的设计中,指令生成模块504具体用于:
根据预设自适应动态规划算法以及各位置状态点对应的状态规划值集合,得到包括多个最优状态规划值的最优状态规划序列,其中最优状态规划值包括最优规划速度。
根据最优状态规划序列生成控制指令序列。
在一种可能的设计中,控制指令序列包括多个控制指令,其中控制指令包括控制时刻及其对应的最优状态规划值。
车辆行驶控制设备还包括误差确定模块。
误差确定模块具体用于:在将控制指令序列发送给车辆上的电子控制单元之后,继续获取车辆当前的状态信息,得到第一状态信息。
获取控制时刻与当前时刻匹配的目标最优状态规划值,并将目标最优状态规划值与第一状态信息进行比较,得到状态误差。
若状态误差大于预设误差阈值,则返回获取车辆当前的状态信息以及车辆前方预设范围内的道路的坡度信息的步骤。
在一种可能的设计中,第一状态信息包括第一车辆速度和第一车辆位置。最优状态规划值包括最优规划速度和/或规划位置,相应地,状态误差包括速度误差和/或位置误差。
误差确定模块具体用于:
获取目标最优规划速度与第一车辆速度的速度误差,和/或,获取目标规划位置与第一车辆位置的位置误差。
误差确定模块还具体用于:
若速度误差大于预设速度误差阈值,和/或,位置误差大于预设位置误差阈值,则返回获取车辆当前的状态信息以及车辆前方预设范围内的道路的坡度信息的步骤。
在一种可能的设计中,误差确定模块还用于:在将目标最优状态规划值与第一状态信息进行比较,得到状态误差之后,若状态误差小于或等于预设误差阈值,则获取已执行的控制指令的数目。
若数目大于预设执行数目,则返回获取车辆当前的状态信息以及车辆前方预设范围内的道路的坡度信息的步骤。
在一种可能的设计中,坡道类型包括上坡类型和下坡类型。
在一种可能的设计中,规划处理模块503具体用于:
若路段的坡道类型为上坡类型,则确定路段对应的评价函数包括瞬时油耗函数、参考速度约束函数、加速度惩罚函数和换挡代价函数。
若路段的坡道类型为下坡类型,则确定路段对应的评价函数包括瞬时油耗函数和参考速度约束函数。
在一种可能的设计中,瞬时油耗函数为
Figure BDA0002390499330000201
其中,Qs为瞬时油耗函数值,A为第一预设数值,ne为发动机转速参数,be为燃油消耗率参数,B为第二预设数值,ρ为预设燃油密度,g为预设重力加速度,vt为规划速度参数。
在一种可能的设计中,参考速度约束函数为
Figure BDA0002390499330000202
其中vs为参考速度约束函数值,vt为规划速度参数,vset为标准参考速度参数。
在一种可能的设计中,坡道类型包括大下坡类型、小下坡类型、平路类型、小上坡类型和大上坡类型。
本实施例提供的设备,可用于执行上述方法实施例的技术方案,其实现原理和技术效果类似,本实施例此处不再赘述。
图6为本发明实施例提供的车辆行驶控制设备的硬件结构示意图。如图6所示,本实施例的车辆行驶控制设备600包括:,本实施例提供的业务处理设备600包括:至少一个处理器601和存储器602。其中,处理器601、存储器602通过总线603连接。
在具体实现过程中,至少一个处理器601执行所述存储器602存储的计算机执行指令,使得至少一个处理器601执行上述方法实施例中的车辆行驶控制设备方法。
处理器601的具体实现过程可参见上述方法实施例,其实现原理和技术效果类似,本实施例此处不再赘述。
在上述的图6所示的实施例中,应理解,处理器可以是中央处理单元(英文:Central Processing Unit,简称:CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(英文:Digital Signal Processor,简称:DSP)、专用集成电路(英文:Application SpecificIntegrated Circuit,简称:ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成,或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
存储器可能包含高速RAM存储器,也可能还包括非易失性存储NVM,例如至少一个磁盘存储器。
总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture,ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component,PCI)总线或扩展工业标准体系结构(ExtendedIndustry Standard Architecture,EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,本申请附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,当处理器执行所述计算机执行指令时,实现如上所述的车辆行驶控制方法。
在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个模块可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,设备或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个模块单独物理存在,也可以两个或两个以上模块集成在一个单元中。上述模块成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能模块的形式实现的集成的模块,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能模块存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器(英文:processor)执行本申请各个实施例所述方法的部分步骤。
应理解,上述处理器可以是中央处理单元(英文:Central Processing Unit,简称:CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(英文:Digital Signal Processor,简称:DSP)、专用集成电路(英文:Application Specific Integrated Circuit,简称:ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成,或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
存储器可能包含高速RAM存储器,也可能还包括非易失性存储NVM,例如至少一个磁盘存储器,还可以为U盘、移动硬盘、只读存储器、磁盘或光盘等。
总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture,ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component,PCI)总线或扩展工业标准体系结构(ExtendedIndustry Standard Architecture,EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,本申请附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。
上述存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(SRAM),电可擦除可编程只读存储器(EEPROM),可擦除可编程只读存储器(EPROM),可编程只读存储器(PROM),只读存储器(ROM),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
一种示例性的存储介质耦合至处理器,从而使处理器能够从该存储介质读取信息,且可向该存储介质写入信息。当然,存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于专用集成电路(Application Specific Integrated Circuits,简称:ASIC)中。当然,处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于电子设备或主控设备中。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时,执行包括上述各方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种车辆行驶控制方法,其特征在于,包括:
获取车辆当前的状态信息以及车辆前方预设范围内的道路的坡度信息;
根据所述坡度信息对所述道路进行划分,得到至少一种坡道类型的路段;
分别获取各路段的坡道类型对应的评价函数,并分别根据所述当前的状态信息和各路段对应的评价函数确定各路段对应的状态规划值;
根据各路段对应的状态规划值得到所述道路的控制指令序列;
将所述控制指令序列发送给所述车辆上的电子控制单元,以使所述电子控制单元根据所述控制指令序列控制所述车辆行驶。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述分别根据所述当前的状态信息和各路段对应的评价函数确定各路段对应的状态规划值,包括:
获取所述道路上的多个位置状态点以及获取各位置状态点对应的评价函数,其中所述位置状态点对应的评价函数为其所属的路段所对应的评价函数;
分别根据各位置状态点对应的评价函数和所述当前的状态信息确定各位置状态点对应的状态规划值;
所述根据各路段对应的状态规划值得到所述道路的控制指令序列,包括:
根据各位置状态点对应的状态规划值得到所述控制指令序列。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述分别根据各位置状态点对应的评价函数和所述当前的状态信息确定各位置状态点对应的状态规划值,包括:
获取第一位置状态点对应的坡道类型,其中所述第一位置状态点为所述多个位置状态点中的一个位置状态点,所述第一位置状态点对应的坡道类型为其所属的路段所对应的坡道类型;
根据所述第一位置状态点对应的坡道类型,获取所述第一位置状态点对应的评价函数的权重值以及预设规划参数的可行性范围;
根据所述当前状态信息、预设标准参考速度、所述第一位置状态点对应的各评价函数、各评价函数的权重值以及预设规划参数的可行性范围确定所述第一位置状态点对应的状态规划值集合,其中所述状态规划值集合中包括多个状态规划值。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述分别根据所述当前的状态信息和各路段对应的评价函数确定各路段对应的状态规划值,包括:
获取约束条件,其中所述约束条件包括瞬时速度约束条件、瞬时加速度约束条件和档位约束条件;
分别根据所述约束条件、所述当前的状态信息和各路段对应的评价函数确定各路段对应的状态规划值。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据各路段对应的状态规划值得到所述道路的控制指令序列,包括:
根据预设自适应动态规划算法以及各路段对应的状态规划值得到所述控制指令序列,其中所述控制指令序列包括多个控制指令,每个所述控制指令包括控制时刻及其对应的最优状态规划值,其中所述最优状态规划值包括最优规划速度。
6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据各路段对应的状态规划值得到所述道路的控制指令序列,包括:
根据预设自适应动态规划算法以及各位置状态点对应的状态规划值集合,得到包括多个最优状态规划值的最优状态规划序列,其中所述最优状态规划值包括最优规划速度;
根据所述最优状态规划序列生成所述控制指令序列。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述控制指令序列包括多个控制指令,其中所述控制指令包括控制时刻及其对应的最优状态规划值;
在所述将所述控制指令序列发送给所述车辆上的电子控制单元之后,还包括:
继续获取所述车辆当前的状态信息,得到第一状态信息;
获取控制时刻与当前时刻匹配的目标最优状态规划值,并将所述目标最优状态规划值与第一状态信息进行比较,得到状态误差;
若所述状态误差大于预设误差阈值,则返回所述获取车辆前方预设范围内的道路的坡度信息的步骤。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述第一状态信息包括第一车辆速度和第一车辆位置;所述最优状态规划值包括最优规划速度和/或规划位置,相应地,所述状态误差包括速度误差和/或位置误差;
所述将所述目标最优状态规划值与第一状态信息进行比较,得到状态误差,包括:
获取目标最优规划速度与所述第一车辆速度的速度误差,和/或,获取目标规划位置与第一车辆位置的位置误差;
所述若所述状态误差大于预设误差阈值,则返回所述获取车辆前方预设范围内的道路的坡度信息的步骤,包括:
若所述速度误差大于预设速度误差阈值,和/或,所述位置误差大于预设位置误差阈值,则返回所述获取车辆前方预设范围内的道路的坡度信息的步骤。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述分别获取各路段的坡道类型对应的评价函数,包括:
若所述路段的坡道类型为上坡类型,则确定所述路段对应的评价函数包括瞬时油耗函数、参考速度约束函数、加速度惩罚函数和换挡代价函数;
若所述路段的坡道类型为下坡类型,则确定所述路段对应的评价函数包括瞬时油耗函数和参考速度约束函数。
10.一种车辆行驶控制设备,其特征在于,包括:
信息获取模块,用于获取车辆当前的状态信息以及车辆前方预设范围内的道路的坡度信息;
道路划分模块,用于根据所述坡度信息对所述道路进行划分,得到至少一种坡道类型的路段;
规划处理模块,用于分别获取各路段的坡道类型对应的评价函数,并分别根据所述当前的状态信息和各路段对应的评价函数确定各路段对应的状态规划值;
指令生成模块,用于根据各路段对应的状态规划值得到所述道路的控制指令序列;
行驶控制模块,用于将所述控制指令序列发送给所述车辆上的电子控制单元,以使所述电子控制单元根据所述控制指令序列控制所述车辆行驶。
11.一种车辆行驶控制设备,其特征在于,包括:至少一个处理器和存储器;
所述存储器存储计算机执行指令;
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令,使得所述至少一个处理器执行如权利要求1至9任一项所述的车辆行驶控制方法。
12.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,当处理器执行所述计算机执行指令时,实现如权利要求1至9任一项所述的车辆行驶控制方法。
CN202010112475.5A 2020-02-24 2020-02-24 车辆行驶控制方法及设备 Pending CN113291310A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010112475.5A CN113291310A (zh) 2020-02-24 2020-02-24 车辆行驶控制方法及设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010112475.5A CN113291310A (zh) 2020-02-24 2020-02-24 车辆行驶控制方法及设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113291310A true CN113291310A (zh) 2021-08-24

Family

ID=77317773

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010112475.5A Pending CN113291310A (zh) 2020-02-24 2020-02-24 车辆行驶控制方法及设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113291310A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113879304A (zh) * 2021-10-21 2022-01-04 中寰卫星导航通信有限公司 一种车辆控制方法、装置、设备及存储介质
CN114919577A (zh) * 2022-05-24 2022-08-19 一汽解放汽车有限公司 一种车辆驾驶控制方法、装置、设备、介质
CN114987505A (zh) * 2022-06-15 2022-09-02 东风柳州汽车有限公司 一种商用车坡道驾驶行为的评价引导方法及系统
CN115837918A (zh) * 2022-12-20 2023-03-24 瑞修得信息科技(无锡)有限公司 基于商用车科学上下坡驾驶指导的安全降油耗方法及系统

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160009277A1 (en) * 2014-07-11 2016-01-14 Ford Global Technologies, Llc Adjusting a hybrid vehicle cruise control speed
CN108438003A (zh) * 2018-01-05 2018-08-24 吉林大学 一种道路车辆速度优化的分层控制方法
EP3378721A1 (de) * 2017-03-25 2018-09-26 MAN Truck & Bus AG Fahrzeug, insbesondere nutzfahrzeug, und verfahren zum betreiben des fahrzeugs
CN108583576A (zh) * 2018-03-02 2018-09-28 南京航空航天大学 一种车辆经济学车速前瞻优化方法
CN109910890A (zh) * 2019-03-19 2019-06-21 吉林大学 一种基于道路地形信息的卡车预测节能系统及控制方法
CN110654385A (zh) * 2018-06-29 2020-01-07 郑州宇通客车股份有限公司 一种车辆巡航控制方法及系统
CN110712680A (zh) * 2018-07-12 2020-01-21 广州小鹏汽车科技有限公司 一种车辆的自动换道方法及装置
CN110792762A (zh) * 2019-11-07 2020-02-14 吉林大学 一种巡航模式下商用车前瞻换挡控制方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160009277A1 (en) * 2014-07-11 2016-01-14 Ford Global Technologies, Llc Adjusting a hybrid vehicle cruise control speed
EP3378721A1 (de) * 2017-03-25 2018-09-26 MAN Truck & Bus AG Fahrzeug, insbesondere nutzfahrzeug, und verfahren zum betreiben des fahrzeugs
CN108438003A (zh) * 2018-01-05 2018-08-24 吉林大学 一种道路车辆速度优化的分层控制方法
CN108583576A (zh) * 2018-03-02 2018-09-28 南京航空航天大学 一种车辆经济学车速前瞻优化方法
CN110654385A (zh) * 2018-06-29 2020-01-07 郑州宇通客车股份有限公司 一种车辆巡航控制方法及系统
CN110712680A (zh) * 2018-07-12 2020-01-21 广州小鹏汽车科技有限公司 一种车辆的自动换道方法及装置
CN109910890A (zh) * 2019-03-19 2019-06-21 吉林大学 一种基于道路地形信息的卡车预测节能系统及控制方法
CN110792762A (zh) * 2019-11-07 2020-02-14 吉林大学 一种巡航模式下商用车前瞻换挡控制方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113879304A (zh) * 2021-10-21 2022-01-04 中寰卫星导航通信有限公司 一种车辆控制方法、装置、设备及存储介质
CN114919577A (zh) * 2022-05-24 2022-08-19 一汽解放汽车有限公司 一种车辆驾驶控制方法、装置、设备、介质
CN114919577B (zh) * 2022-05-24 2024-07-02 一汽解放汽车有限公司 一种车辆驾驶控制方法、装置、设备、介质
CN114987505A (zh) * 2022-06-15 2022-09-02 东风柳州汽车有限公司 一种商用车坡道驾驶行为的评价引导方法及系统
CN114987505B (zh) * 2022-06-15 2024-04-26 东风柳州汽车有限公司 一种商用车坡道驾驶行为的评价引导方法及系统
CN115837918A (zh) * 2022-12-20 2023-03-24 瑞修得信息科技(无锡)有限公司 基于商用车科学上下坡驾驶指导的安全降油耗方法及系统
CN115837918B (zh) * 2022-12-20 2023-11-24 瑞修得信息科技(无锡)有限公司 基于商用车科学上下坡驾驶指导的安全降油耗方法及系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113291310A (zh) 车辆行驶控制方法及设备
CN111867911B (zh) 车辆控制方法和设备
US20190378041A1 (en) Predictive control techniques for ground vehicles
JP7180126B2 (ja) 走行制御装置
CN102458943B (zh) 用于确定车辆控制系统的速率参考值的方法和模块
RU2534114C2 (ru) Способ и модуль для управления скоростью транспортного средства
CN103158704A (zh) 用于车辆的驾驶模式引导系统及其方法
WO2013095232A1 (en) Method and module for controlling a vehicle's speed based on rules and/or costs
CN116457853A (zh) 一种车辆的轨迹规划方法、装置及车辆
CN114644016A (zh) 车辆自动驾驶决策方法、装置、车载终端和存储介质
CN112937593A (zh) 车辆运动控制方法、装置、系统以及计算机设备
US20240262360A1 (en) Scenario-based motion planning and control for coasting
Ngo et al. Real-time eco-driving for connected electric vehicles
WO2023087157A1 (zh) 一种智能驾驶方法及应用该方法的车辆
CN114475607A (zh) 自动驾驶车辆的拟人化换道方法、装置、车辆及存储介质
CN115731695A (zh) 一种场景安全等级确定方法、装置、设备及存储介质
Shiledar et al. A Modified Enhanced Driver Model for Heavy-Duty Vehicles with Safe Deceleration
CN116513213A (zh) 车辆预测控制方法以及使用该方法的车辆驾驶控制系统
CN114154510B (zh) 自动驾驶车辆的控制方法、装置、电子设备及存储介质
CN113401125B (zh) 纵向跟车控制方法、装置、电子设备及存储介质
Li et al. Energy-Efficient Autonomous Driving Using Cognitive Driver Behavioral Models and Reinforcement Learning
EP4357214A1 (en) Driver and lead vehicle prediction model
CN116552568A (zh) 一种自动驾驶汽车集成式决控的静态路径优选方法及装置
Baby et al. An Energy-Efficient Merge-Aware Cruise Control Method for Connected Electric Vehicles
CN118306422A (zh) 避让方法、装置、车辆、介质及程序

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210824