CN113353076A - 车辆行驶控制方法、装置及设备 - Google Patents

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CN113353076A CN202110652717.4A CN202110652717A CN113353076A CN 113353076 A CN113353076 A CN 113353076A CN 202110652717 A CN202110652717 A CN 202110652717A CN 113353076 A CN113353076 A CN 113353076A
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李丰军
周剑光
刘宏伟
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China Automotive Innovation Co Ltd
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Abstract

本申请公开了车辆行驶控制方法、装置及设备，涉及车辆控制领域，该方法包括：获取车辆当前的第一行驶状态数据以及目标车辆的第二行驶状态数据；确定所述车辆与所述目标车辆之间的当前车距，以及所述车辆与所述目标车辆之间的目标车距；基于预设的加速度规划模型，根据所述第一行驶状态数据、所述第二行驶状态数据、所述当前车距以及所述目标车距，确定所述车辆的加速度控制策略，所述加速度规划模型基于分段函数确定；根据所述加速度控制策略，控制所述车辆的行驶状态。本申请可以简单快速地计算出不同工况下的加速度规划结果，计算量小，占用计算资源少，易于实现，同时加速度规划结果符合人为驾驶习惯，可以有效提升驾乘人员的舒适度。

Description

车辆行驶控制方法、装置及设备
技术领域
本申请涉及车辆控制领域，具体涉及一种车辆行驶控制方法、装置及设备。
背景技术
在车辆配置的智能驾驶系统中，例如：AEB(Autonomous Emergency Braking，自主紧急制动功能)或ACC(Adaptive Cruise Control，自适应巡航功能)需要精确控制车辆的加速度，以达到精确控制制动距离或跟车距离的目标。
相关技术中，采用PID(比例-积分-微分)控制器对车辆的加速度进行规划调整。PID控制器基于将加速度目标值与加速度当前值的差值作为输入的反馈控制方法，存在一定的滞后性；且PID控制器以线性比例环节为主，同一组参数很难适应不同的工况，因此需要进行大量的参数标定匹配工作。
发明内容
为了更为简易高效地实现对车辆行驶状态的精准控制，本申请提供了一种车辆行驶控制方法、装置及设备。所述技术方案如下：
第一方面，本申请提供了一种车辆行驶控制方法，所述方法包括：
获取车辆当前的第一行驶状态数据以及目标车辆的第二行驶状态数据；
确定所述车辆与所述目标车辆之间的当前车距，以及所述车辆与所述目标车辆之间的目标车距；
基于预设的加速度规划模型，根据所述第一行驶状态数据、所述第二行驶状态数据、所述当前车距以及所述目标车距，确定所述车辆的加速度控制策略，所述加速度规划模型基于分段函数确定；
根据所述加速度控制策略，控制所述车辆的行驶状态。
可选的，所述加速度控制策略包括加速度保持策略和加速度变化策略，
所述基于预设的加速度规划模型，根据所述第一行驶状态数据、所述第二行驶状态数据、所述当前车距以及所述目标车距，确定所述车辆的加速度控制策略，包括：
根据所述第一行驶状态数据、所述第二行驶状态数据、所述当前车距以及所述目标车距，计算得到关键参数的参数值，所述关键参数表征所述加速度保持策略中的加速度；
根据所述第一行驶状态数据和所述关键参数的参数值，确定所述加速度控制策略的第一时间参数的参数值，所述第一时间参数表征所述加速度保持策略的起始时间点。
可选的，所述基于预设的加速度规划模型，根据所述第一行驶状态数据、所述第二行驶状态数据、所述当前车距以及所述目标车距，确定所述车辆的加速度控制策略，还包括：
根据所述预设的加速度规划模型，获取初始的加速度时域特性，所述加速度时域特性表现为加速度与时间的分段线性函数；
根据所述第一行驶状态数据、所述第二行驶状态数据、所述当前车距以及所述目标车距，确定所述加速度时域特性的约束条件；
根据所述约束条件、所述关键参数的参数值和所述第一时间参数的参数值，确定所述加速度时域特性中各目标参数的参数值，得到目标加速度时域特性；
根据所述目标加速度时域特性，确定所述车辆的所述加速度保持策略和所述加速度变化策略。
可选的，所述根据所述第一行驶状态数据、所述第二行驶状态数据、所述当前车距以及所述目标车距，计算得到关键参数的参数值，包括：
确定所述第一行驶状态数据中的第一速度以及所述第二行驶状态数据中的第二速度；
基于预设的匀加速条件，根据所述第一速度、所述第二速度、所述当前车距和所述目标车距，计算得到所述关键参数的参数值。
可选的，所述方法还包括：
当所述关键参数的参数值低于预设阈值时，确定所述车辆的加速度极值；
根据所述加速度极值确定所述车辆的加速度保持策略，所述加速度保持策略中所述车辆行驶的加速度为定值，所述车辆的加速度变化策略为空。
可选的，所述方法还包括：
确定所述各目标参数的参数值的时序特征；
在所述时序特征不符合预设时序约束条件时，按预设变化量更新所述关键参数的参数值；
根据更新后的所述关键参数的参数值，重新计算确定所述加速度时域特性中各目标参数的参数值。
可选的，所述加速度变化策略包括第一加速度变化策略和第二加速度变化策略，所述第一时间参数也表征所述第一加速度变化策略的终止时间点，所述所述根据所述约束条件、所述关键参数的参数值和所述第一时间参数的参数值，确定所述加速度时域特性中各目标参数的参数值包括：
根据所述约束条件、所述关键参数的参数值和所述第一时间参数的参数值，确定所述加速度时域特性中第二时间参数的参数值和第三时间参数的参数值；
所述第二时间参数表征所述第二加速度变化策略的起始时间点，所述第三时间参数表征所述第二加速度变化策略的终止时间点。
可选的，所述根据所述加速度控制策略，控制所述车辆的行驶状态，包括：
依次执行所述加速度第一变化策略、所述加速度保持策略和所述加速度第二变化策略，控制所述车辆的行驶状态。
第二方面，本申请提供了一种车辆行驶控制装置，所述装置包括：
数据获取模块，用于获取车辆当前的第一行驶状态数据以及目标车辆的第二行驶状态数据；
车距确定模块，用于确定所述车辆与所述目标车辆之间的当前车距，以及所述车辆与所述目标车辆之间的目标车距；
计算模块，用于基于预设的加速度规划模型，根据所述第一行驶状态数据、所述第二行驶状态数据、所述当前车距以及所述目标车距，确定所述车辆的加速度控制策略，所述加速度规划模型基于分段函数确定；
控制模块，用于根据所述加速度控制策略，控制所述车辆的行驶状态。
第三方面，本申请提供了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至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或至少一段程序由处理器加载并执行以实现如第一方面所述的一种车辆行驶控制方法。
第四方面，本申请提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或至少一段程序由所述处理器加载并执行以实现如第一方面所述的一种车辆行驶控制方法。
第五方面，本申请提供了一种计算机程序产品或计算机程序，所述计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行如第一方面所述的一种车辆行驶控制方法。
本申请提供的一种车辆行驶控制方法、装置及设备，具有如下技术效果：
本申请通过获取车辆当前的第一行驶状态数据以及目标车辆的第二行驶状态数据；以及确定所述车辆与所述目标车辆之间的当前车距，以及所述车辆与所述目标车辆之间的目标车距；进而基于预设的加速度规划模型，根据所述第一行驶状态数据、所述第二行驶状态数据、所述当前车距以及所述目标车距，确定所述车辆的加速度控制策略，所述加速度规划模型基于分段函数确定；从而可以根据所述加速度控制策略，控制所述车辆的行驶状态。本申请提供的方法可以简单快速地计算出不同目标车距或目标行驶状态的加速度规划结果，适应于不同工况，计算量小，占用计算资源少，易于实现，同时加速度规划结果符合人为驾驶习惯，可以有效提升驾乘人员的舒适度。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1是本申请实施例提供的一种车辆行驶控制方法的流程示意图。
图2是本申请实施例提供的一种确定车辆的加速度控制策略的流程示意图。
图3是本申请实施例提供的另一种确定车辆的加速度控制策略的流程示意图。
图4是本申请实施例提供的一种计算关键参数的参数值的流程示意图。
图5是本申请实施例提供的一种根据关键参数进行可行性判断的流程示意图。
图6是本申请实施例提供的一种确定加速度时域特性中各目标参数的参数值的流程示意图。
图7是本申请实施例提供的一种智能跟车场景下的车辆行驶控制方法的示意图。
图8是本申请实施例提供的一种以分段函数表示的加速度时域特性的示意图。
图9是本申请实施例提供的另一种智能跟车场景下的车辆行驶控制方法的流程示意图。
图10是本申请实施例提供的一种车辆行驶控制装置的示意图。
图11是本申请实施例提供的用于实现一种车辆行驶控制方法的设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
为了更为简易高效地实现对车辆行驶状态的精准控制，本申请实施例提供了一种车辆行驶控制方法、装置及设备。下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
以下介绍本申请提供的一种车辆行驶控制方法。图1是本申请实施例提供的一种车辆行驶控制方法的流程图，本申请提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的系统或服务器产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境)。请参照图1，本申请实施例提供的一种车辆行驶控制方法可以包括如下步骤：
S110：获取车辆当前的第一行驶状态数据以及目标车辆的第二行驶状态数据。
在本申请实施例中，为了实现智能驾驶车辆精确控制制动距离或跟车距离的目标，设计了一种加速度规划模型以取代基于PID的反馈控制方式。在该加速度规划模型中，模型的输入包括自车车辆当前的行驶状态数据(也即第一行驶状态数据)和目标车辆当前的行驶状态数据(也即第二行驶状态数据)。可以理解的，当自车车辆为自动跟随驾驶模式时，自车车辆可以跟随目标车辆行驶，此外目标车辆也可以为在自车车辆任一方向的周围车辆，当自车车辆为了稳定跟随或者安全驾驶需要根据目标车辆的行驶状态等精确控制自车车辆的行驶状态。上述行驶状态数据包括但不限于车辆速度、车辆加速度、车辆加加速度、车辆行驶轨迹等。
可选的，自车车辆通过车辆雷达等传感器获取目标车辆的车辆行驶状态数据或者基于V2V通信技术(Vehicle to Vehicle communication，车对车传送数据的无线技术)获取目标车辆的车辆行驶状态数据。
S120：确定所述车辆与所述目标车辆之间的当前车距，以及所述车辆与所述目标车辆之间的目标车距。
在本申请实施例中，上述加速度规划模型的输入还包括自车车辆和目标车辆之间的当前车距和目标车距，以便加速度规划模型根据上述的第一行驶状态数据、第二行驶状态数据、当前车距和目标车距规划自车车辆的加速度，使得自车车辆在一定时间后与目标车辆保持目标车距的距离。
可选的，自车车辆通过车辆雷达等传感器或者基于V2V通信技术(Vehicle toVehicle communication，车对车传送数据的无线技术)确定自车车辆与目标车辆的当前车距。
可选的，所述目标车距可以为自车车辆智能驾驶系统设定的车距，如自动跟随驾驶模式下稳定跟随的车距阈值或车距范围内的数值，又如车辆安全系统限定的车辆安全车距阈值。上述车距还可以随车辆行驶状态(如车辆速度)、车辆行驶模式(如全自动驾驶、半自动驾驶等)或者路段场景(如高速路段、城市快速路、山间公路等)动态调整，本申请对此不作限制。
S130：基于预设的加速度规划模型，根据所述第一行驶状态数据、所述第二行驶状态数据、所述当前车距以及所述目标车距，确定所述车辆的加速度控制策略，所述加速度规划模型基于分段函数确定。
在本申请实施例中，所设计的加速度规划模型根据传入的参数数据，规划计算出自车车辆的加速度变化特性，形成自车车辆的加速度控制策略，以输出至自车车辆的线控制动控制模块，通过线控制动控制模块输出的制动力实现自车车辆对行驶状态的控制。
在本申请实施例中，考虑到驾乘人员的舒适度和人为驾驶习惯，所述加速度规划模型基于分段函数确定。示例性的，如自车车辆当前车速大于目标车辆，为了保持目标车距，规划计算出的加速度变化特性可以表现为先逐步加大加速度(此时加速度的方向与速度方向相反)的绝对值、保持一段时间加速度不变、逐步减小加速度(此时加速度的方向与速度方向也相反)的绝对值。
可理解的是，在本申请实施例中所规划确定的加速度控制策略覆盖当前时刻至控制完成时刻，避免了基于PID算法的反馈控制方式的滞后性，同时不需要针对不同工况分别标定模型参数，减少了计算难度和计算量，易于实现；此外，相比于使用跟踪目标车距和目标车辆行驶状态数据的多个PID控制器，本申请所设计的加速度规划模型的输出不受耦合影响。
在本申请的一个实施例中，如图2所示，所述加速度控制策略包括加速度保持策略和加速度变化策略，所述基于预设的加速度规划模型，根据所述第一行驶状态数据、所述第二行驶状态数据、所述当前车距以及所述目标车距，确定所述车辆的加速度控制策略，可以包括以下步骤：
S210：根据所述第一行驶状态数据、所述第二行驶状态数据、所述当前车距以及所述目标车距，计算得到关键参数的参数值，所述关键参数表征所述加速度保持策略中的加速度。
可以理解的是，在所述加速度保持策略中，所述关键参数的参数值也即加速度的数值为恒定值。
具体的，如图4所示，所述步骤S210可以包括以下步骤：
S211：确定所述第一行驶状态数据中的第一速度以及所述第二行驶状态数据中的第二速度。
S212：基于预设的匀加速条件，根据所述第一速度、所述第二速度、所述当前车距和所述目标车距，计算得到所述关键参数的参数值。
示例性的，所述匀加速条件可以为限定当前时刻至控制完成时刻的时间范围内的加速度不变。故可以基于物体运动学模型，确定第一行驶状态数据中自车车辆的第一速度，确定第二行驶状态数据中目标车辆的第二速度，结合当前车距和目标车距的差值，计算得到一个加速度值，将该速度值作为关键参数的参数值，用在加速度保持策略中。
上述实施例中，将所述加速度控制策略分为了加速度保持策略和加速度变化策略，并基于预设的匀加速条件，确定加速保持策略中的加速度数据，以提升行驶状态控制过程中驾乘人员的舒适度。进一步的，所述加速度变化策略还可以分为加速度第一变化策略和加速度第二变化策略，在执行顺序上，加速度保持策略处于中间顺序。
在本申请的一个实施例中，根据所述关键参数进行可行性的判断，如有可能因自车车辆性能加速度达不到该参数值，故如图5所示，所述方法还可以包括：
S213：当所述关键参数的参数值低于预设阈值时，确定所述车辆的加速度极值。
示例性的，相关法律法规对加速度峰值或急动度(也叫力变率，是加速度的变化率)等有明确要求，当所述关键参数的参数值不满足具体的要求或无法实现安全距离时，可以确定自车车辆的加速度极大值或极小值。
S214：根据所述加速度极值确定所述车辆的加速度保持策略，所述加速度保持策略中所述车辆行驶的加速度为定值，所述车辆的加速度变化策略为空。
上述实施例中，对表征加速度保持策略中加速度的关键参数进行判断，提升模型规划结果的可行性和安全性。
S220：根据所述第一行驶状态数据和所述关键参数的参数值，确定所述加速度控制策略的第一时间参数的参数值，所述第一时间参数表征所述加速度保持策略的起始时间点。
在一种可行的实施方式中，所述加速度变化策略还可以分为加速度第一变化策略和加速度第二变化策略，在执行顺序上，加速度保持策略处于中间顺序以提升驾乘人员的舒适度。示例性的，确定第一行驶状态数据中自车车辆当前的第一加速度，以及获取预设的加速度变化率(急动度)，基于线性变化计算得到第一时间参数的参数值，该第一时间参数既可以表征所述加速度保持策略的起始时间点，也可以表征所述加速度第一变化策略的终止时间点。
上述实施例中，根据关键参数的参数值确定加速度策略中的相关时间参数，实现对加速度的分段规划。
在本申请的一个实施例中，如图3所示，所述基于预设的加速度规划模型，根据所述第一行驶状态数据、所述第二行驶状态数据、所述当前车距以及所述目标车距，确定所述车辆的加速度控制策略，还可以包括以下步骤：
S230：根据所述预设的加速度规划模型，获取初始的加速度时域特性，所述加速度时域特性表现为加速度与时间的分段线性函数。
示例性的，将所述加速度控制策略分为了加速度保持策略和加速度变化策略，所述加速度变化策略还可以分为加速度第一变化策略和加速度第二变化策略，在执行顺序上，加速度保持策略处于中间顺序。故根据所述基于分段函数设计的加速度规划模型，所述加速度时域特性(也即上述分段线性函数)的目标参数可以包括但不限于加速度第一变化策略的起始于终止时间、加速度保持策略的起始于终止时间、加速度第二变化策略的起始于终止时间、加速度第一变化策略的加速度变化率、加速度第二变化策略的加速度变化率、加速度保持策略的加速度等。
S240：根据所述第一行驶状态数据、所述第二行驶状态数据、所述当前车距以及所述目标车距，确定所述加速度时域特性的约束条件。
示例性的，如在跟车模式下，所述约束条件可以表现为在加速度控制策略完成时刻，自车车辆经过一定时间的加减速后会达到与目标车辆一样的速度，自车车辆和目标车辆都经过一定时间的行驶后车距从当前车距会变成目标车距。
S250：根据所述约束条件、所述关键参数的参数值和所述第一时间参数的参数值，确定所述加速度时域特性中各目标参数的参数值，得到目标加速度时域特性。
可以理解的是，根据分段函数、约束条件及确定的关键参数和第一时间参数，可求解出分段函数中的各目标参数，所述各目标参数也即上述所述加速度时域特性的目标参数。
在一个示例性的实施例中，所述加速度变化策略包括第一加速度变化策略和第二加速度变化策略，所述第一时间参数也表征所述第一加速度变化策略的终止时间点，为了求解其他目标参数，所述方法还可以包括以下步骤：
S251：根据所述约束条件、所述关键参数的参数值和所述第一时间参数的参数值，确定所述加速度时域特性中第二时间参数的参数值和第三时间参数的参数值；所述第二时间参数表征所述第二加速度变化策略的起始时间点，所述第三时间参数表征所述第二加速度变化策略的终止时间点。
上述实施例中，可以简单快速地确定加速度控制策略中各个子策略的时间参数，也即明确了各个子策略的执行顺序，可以有效提升驾乘人员的舒适度
在一个示例性的实施例中，如图6所示，所述步骤S250可以包括以下步骤：
S252：确定所述各目标参数的参数值的时序特征。
示例性的，确定目标参数中时间参数的数值大小。
S253：在所述时序特征不符合预设时序约束条件时，按预设变化量更新所述关键参数的参数值。
可以理解的是，在步骤S210-S220中所示的实施例中，先行确定了加速度保持策略的关键参数，并将该关键参数的参数值作为已知条件求解出加速度时域特性，当加速度时域特性中目标参数不符合预设时序约束条件时，明显地，该关键参数的参数值选取有误，可以基于预设的变化量也可称偏移量更新关键参数的参数值，重新确定加速度时域特性中的目标参数的参数值。
S254：根据更新后的所述关键参数的参数值，重新计算确定所述加速度时域特性中各目标参数的参数值。
可选的，除了时序特征，还可以基于常识对其他类型参数值的合理性进行验证，若结果不合理，也可以更新关键参数的参数值，进而重新确定加速度时域特性中的目标参数的参数值。
上述实施例中，针对规划结果不合理的异常情况，采用迭代关键参数数值的方式重新确定，直至输出合理的加速度规划结果，保证加速度控制策略的可行性。
S260：根据所述目标加速度时域特性，确定所述车辆的所述加速度保持策略和所述加速度变化策略。
上述步骤S230-S260所示的实施例中，所述加速度规划模型基于运动学定律简单快速确定最终的加速度时域特性，并明确了加速度控制策略，高效地完成对加速度的规划。
S140：根据所述加速度控制策略，控制所述车辆的行驶状态。
示例性的，根据上述步骤S220和S251中所确定的各时间参数，依次执行所述加速度第一变化策略、所述加速度保持策略和所述加速度第二变化策略，控制所述车辆的行驶状态。
上述实施例中，加速度控制策略分为了变化-保持-变化三个阶段，在此基础上，还可以将各阶段进行进一步地的分段细化或顺序交换等，以上方式均在本申请的保护范围内，此处不再赘述。
以下通过一个具体的智能减速跟车场景介绍本申请实施例提供的一种车辆行驶控制方法。
具体的，如图7所示，设计了一种基于分段函数的加速度规划模型取代PID控制器，模型的输入包括：目标车距dd、目标车辆的目标车速vt、当前车距d0、本车初始车速v0、本车初始加速度a0，经过模型的规划计算，输出目标加速度时域特性并输入给线控制动a-P控制模块执行响应的加速度控制策略，以使本车和目标车辆的车距达到目标车距，同时车速同为目标车速。在减速跟车场景下，根据加速度规划模型和考虑到人为跟车驾驶习惯确定的加速度变化-保持-变化的策略组合，加速度时域特性可以表现为如图8所示的分段函数，其中0为跟车起始时刻、t3为控制完成时刻、a0为本车初始加速度、k1为第一加速度变化率、t1为加速度保持起始时刻、t2为加速度保持终止时刻、k2为第二加速度变化率、a1为保持阶段的加速度值，将图8所示的加速度时域特性记为a(t)，a(t)为加速度随时间变化的函数。可以理解的是，当加速度为正值时，表示与速度方向相同；当加速度为负值时，表示与速度方向相反。很明显，a(t)为分段线性函数，且应满足下列等式：
Figure BDA0003112322100000111
Figure BDA0003112322100000112
公式(1)表示在控制完成时刻t3，本车和前车车速相同为vt，公式(2)表示在控制完成时刻t3，本车和前车距离将达到目标跟车距离dd。
上述公式(1)、式(2)联立可求解关于a(t)的具体表达式，解即为规划结果。
具体的，在上述加速度规划模型的基础上可以增加对其中计算结果的检验过程，处理流程可如图9所示，针对减速跟车这一场景，为了使数值的比较等过程的说明更加简洁清楚，用减速度代替加速度，所述减速度表征在一定时间内速度减小的量。首先可以根据公式(3)确定a1的初始值：
Figure BDA0003112322100000121
初始值为跟车控制完成后的平均相对减速度值，如果此值低于法规限值，说明跟车过程不可能按照规定要求的减速度完成减速跟车，此时可以直接输出最大减速度数值来减速，并警告碰撞风险；否则，继续进行求解计算，其次可以先根据公式(4)确定第一阶段的终止时刻t1，也即第二阶段的起始时刻t1，其中abs表示取绝对值：
Figure BDA0003112322100000122
如果求解结果满足时间先后顺序则此线性特性规划成功，可以直接输出减速度规划结果，如果求解结果不满足时序，则按标定的减速度变化量减小a1的值继续迭代计算，直至求解出满足物理意义的结果。
本申请实施例还提供了一种车辆行驶控制装置1000，如图10所示，所述装置1000可以包括：
数据获取模块1010，用于获取车辆当前的第一行驶状态数据以及目标车辆的第二行驶状态数据。
车距确定模块1020，用于确定所述车辆与所述目标车辆之间的当前车距，以及所述车辆与所述目标车辆之间的目标车距。
计算模块1030，用于基于预设的加速度规划模型，根据所述第一行驶状态数据、所述第二行驶状态数据、所述当前车距以及所述目标车距，确定所述车辆的加速度控制策略，所述加速度规划模型基于分段函数确定。
控制模块1040，用于根据所述加速度控制策略，控制所述车辆的行驶状态。
可选的，所述计算模块1030可以包括：
关键参数计算单元，用于根据所述第一行驶状态数据、所述第二行驶状态数据、所述当前车距以及所述目标车距，计算得到关键参数的参数值，所述关键参数表征所述加速度保持策略中的加速度；
时间参数第一计算单元，用于根据所述第一行驶状态数据和所述关键参数的参数值，确定所述加速度控制策略的第一时间参数的参数值，所述第一时间参数表征所述加速度保持策略的起始时间点。
可选的，所述计算模块1030还可以包括：
特性初始化单元，用于根据所述预设的加速度规划模型，获取初始的加速度时域特性，所述加速度时域特性表现为加速度与时间的分段线性函数；
约束条件确定单元，用于根据所述第一行驶状态数据、所述第二行驶状态数据、所述当前车距以及所述目标车距，确定所述加速度时域特性的约束条件；
特性确定单元，用于根据所述约束条件、所述关键参数的参数值和所述第一时间参数的参数值，确定所述加速度时域特性中各目标参数的参数值，得到目标加速度时域特性；
策略确定单元，用于根据所述目标加速度时域特性，确定所述车辆的所述加速度保持策略和所述加速度变化策略。
可选的，所述关键参数计算单元可以包括：
速度确定子单元，用于确定所述第一行驶状态数据中的第一速度以及所述第二行驶状态数据中的第二速度；
关键参数计算子单元，用于基于预设的匀加速条件，根据所述第一速度、所述第二速度、所述当前车距和所述目标车距，计算得到所述关键参数的参数值。
可选的，所述关键参数计算单元还可以包括：
异常确定子单元，用于当所述关键参数的参数值低于预设阈值时，确定所述车辆的加速度极值；
策略确定子单元，用于根据所述加速度极值确定所述车辆的加速度保持策略，所述加速度保持策略中所述车辆行驶的加速度为定值，所述车辆的加速度变化策略为空。
可选的，所述装置1000还可以包括校验模块1050，所述校验模块1050可以包括：
时序特征确定单元，用于确定所述各目标参数的参数值的时序特征；
关键参数更新单元，用于在所述时序特征不符合预设时序约束条件时，按预设变化量更新所述关键参数的参数值；
迭代计算单元，用于根据更新后的所述关键参数的参数值，重新计算确定所述加速度时域特性中各目标参数的参数值。
可选的，所述加速度变化策略包括第一加速度变化策略和第二加速度变化策略，所述第一时间参数也表征所述第一加速度变化策略的终止时间点，所述特性确定单元可以包括：
时间参数第二计算子单元，用于根据所述约束条件、所述关键参数的参数值和所述第一时间参数的参数值，确定所述加速度时域特性中第二时间参数的参数值和第三时间参数的参数值；所述第二时间参数表征所述第二加速度变化策略的起始时间点，所述第三时间参数表征所述第二加速度变化策略的终止时间点。
可选的，所述控制模块1040可以包括：
策略执行单元，用于依次执行所述加速度第一变化策略、所述加速度保持策略和所述加速度第二变化策略，控制所述车辆的行驶状态。
需要说明的是，上述实施例提供的装置，在实现其功能时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的装置与方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
本申请实施例提供了一种计算机设备，该计算机设备包括处理器和存储器，该存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序，该至少一条指令或该至少一段程序由该处理器加载并执行以实现如上述方法实施例所提供的一种车辆行驶控制方法。
图11示出了一种用于实现本申请实施例所提供的一种车辆行驶控制方法的设备的硬件结构示意图，所述设备可以参与构成或包含本申请实施例所提供的装置或系统。如图11所示，设备11可以包括一个或多个(图中采用1102a、1102b，……，1102n来示出)处理器1102(处理器1102可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)、用于存储数据的存储器1104、以及用于通信功能的传输装置1106。除此以外，还可以包括：显示器、输入/输出接口(I/O接口)、通用串行总线(USB)端口(可以作为I/O接口的端口中的一个端口被包括)、网络接口、电源和/或相机。本领域普通技术人员可以理解，图11所示的结构仅为示意，其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，设备11还可包括比图11中所示更多或者更少的组件，或者具有与图11所示不同的配置。
应当注意到的是上述一个或多个处理器1102和/或其他数据处理电路在本文中通常可以被称为“数据处理电路”。该数据处理电路可以全部或部分的体现为软件、硬件、固件或其他任意组合。此外，数据处理电路可为单个独立的处理模块，或全部或部分的结合到设备11(或移动设备)中的其他元件中的任意一个内。如本申请实施例中所涉及到的，该数据处理电路作为一种处理器控制(例如与接口连接的可变电阻终端路径的选择)。
存储器1104可用于存储应用软件的软件程序以及模块，如本申请实施例中所述的方法对应的程序指令/数据存储装置，处理器1102通过运行存储在存储器1104内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的一种车辆行驶控制方法。存储器1104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器1104可进一步包括相对于处理器1102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备11。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
传输装置1106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括设备11的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输装置1106包括一个网络适配器(NetworkInterfaceController，NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输装置1106可以为射频(RadioFrequency，RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
显示器可以例如触摸屏式的液晶显示器(LCD)，该液晶显示器可使得用户能够与设备11(或移动设备)的用户界面进行交互。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质可设置于服务器之中以保存用于实现方法实施例中一种车辆行驶控制方法相关的至少一条指令或至少一段程序，该至少一条指令或该至少一段程序由该处理器加载并执行以实现上述方法实施例提供的一种车辆行驶控制方法。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以位于计算机网络的多个网络服务器中的至少一个网络服务器。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本发明实施例还提供了一种计算机程序产品或计算机程序，所述计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述各种可选实施方式中提供的方法。
由上述本申请提供的一种车辆行驶控制方法、装置及设备的实施例可见，
本申请通过获取车辆当前的第一行驶状态数据以及目标车辆的第二行驶状态数据；以及确定所述车辆与所述目标车辆之间的当前车距，以及所述车辆与所述目标车辆之间的目标车距；进而基于预设的加速度规划模型，根据所述第一行驶状态数据、所述第二行驶状态数据、所述当前车距以及所述目标车距，确定所述车辆的加速度控制策略，所述加速度规划模型基于分段函数确定；从而可以根据所述加速度控制策略，控制所述车辆的行驶状态。本申请提供的方法可以简单快速地计算出不同目标车距或目标行驶状态的加速度规划结果，适应于不同工况，计算量小，占用计算资源少，易于实现，同时加速度规划结果符合人为驾驶习惯，可以有效提升驾乘人员的舒适度。
需要说明的是：上述本申请实施例先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。且上述对本申请特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置、设备和存储介质实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆行驶控制方法，其特征在于，所述方法包括：
获取车辆当前的第一行驶状态数据以及目标车辆的第二行驶状态数据；
确定所述车辆与所述目标车辆之间的当前车距，以及所述车辆与所述目标车辆之间的目标车距；
基于预设的加速度规划模型，根据所述第一行驶状态数据、所述第二行驶状态数据、所述当前车距以及所述目标车距，确定所述车辆的加速度控制策略，所述加速度规划模型基于分段函数确定；
根据所述加速度控制策略，控制所述车辆的行驶状态。
2.根据权利要求1所述的车辆行驶控制方法，其特征在于，所述加速度控制策略包括加速度保持策略和加速度变化策略，所述基于预设的加速度规划模型，根据所述第一行驶状态数据、所述第二行驶状态数据、所述当前车距以及所述目标车距，确定所述车辆的加速度控制策略，包括：
根据所述第一行驶状态数据、所述第二行驶状态数据、所述当前车距以及所述目标车距，计算得到关键参数的参数值，所述关键参数表征所述加速度保持策略中的加速度；
根据所述第一行驶状态数据和所述关键参数的参数值，确定所述加速度控制策略的第一时间参数的参数值，所述第一时间参数表征所述加速度保持策略的起始时间点。
3.根据权利要求2所述的车辆行驶控制方法，其特征在于，所述基于预设的加速度规划模型，根据所述第一行驶状态数据、所述第二行驶状态数据、所述当前车距以及所述目标车距，确定所述车辆的加速度控制策略，还包括：
根据所述预设的加速度规划模型，获取初始的加速度时域特性，所述加速度时域特性表现为加速度与时间的分段线性函数；
根据所述第一行驶状态数据、所述第二行驶状态数据、所述当前车距以及所述目标车距，确定所述加速度时域特性的约束条件；
根据所述约束条件、所述关键参数的参数值和所述第一时间参数的参数值，确定所述加速度时域特性中各目标参数的参数值，得到目标加速度时域特性；
根据所述目标加速度时域特性，确定所述车辆的所述加速度保持策略和所述加速度变化策略。
4.根据权利要求2所述的车辆行驶控制方法，其特征在于，所述根据所述第一行驶状态数据、所述第二行驶状态数据、所述当前车距以及所述目标车距，计算得到关键参数的参数值，包括：
确定所述第一行驶状态数据中的第一速度以及所述第二行驶状态数据中的第二速度；
基于预设的匀加速条件，根据所述第一速度、所述第二速度、所述当前车距和所述目标车距，计算得到所述关键参数的参数值。
5.根据权利要求2所述的车辆行驶控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述关键参数的参数值低于预设阈值时，确定所述车辆的加速度极值；
根据所述加速度极值确定所述车辆的加速度保持策略，所述加速度保持策略中所述车辆行驶的加速度为定值，所述车辆的加速度变化策略为空。
6.根据权利要求3所述的车辆行驶控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
确定所述各目标参数的参数值的时序特征；
在所述时序特征不符合预设时序约束条件时，按预设变化量更新所述关键参数的参数值；
根据更新后的所述关键参数的参数值，重新计算确定所述加速度时域特性中各目标参数的参数值。
7.根据权利要求3所述的车辆行驶控制方法，其特征在于，所述加速度变化策略包括第一加速度变化策略和第二加速度变化策略，所述第一时间参数也表征所述第一加速度变化策略的终止时间点，所述根据所述约束条件、所述关键参数的参数值和所述第一时间参数的参数值，确定所述加速度时域特性中各目标参数的参数值包括：
根据所述约束条件、所述关键参数的参数值和所述第一时间参数的参数值，确定所述加速度时域特性中第二时间参数的参数值和第三时间参数的参数值；
所述第二时间参数表征所述第二加速度变化策略的起始时间点，所述第三时间参数表征所述第二加速度变化策略的终止时间点。
8.根据权利要求7所述的车辆行驶控制方法，其特征在于，所述根据所述加速度控制策略，控制所述车辆的行驶状态，包括：
依次执行所述加速度第一变化策略、所述加速度保持策略和所述加速度第二变化策略，控制所述车辆的行驶状态。
9.一种车辆行驶控制装置，其特征在于，所述装置包括：
数据获取模块，用于获取车辆当前的第一行驶状态数据以及目标车辆的第二行驶状态数据；
车距确定模块，用于确定所述车辆与所述目标车辆之间的当前车距，以及所述车辆与所述目标车辆之间的目标车距；
计算模块，用于基于预设的加速度规划模型，根据所述第一行驶状态数据、所述第二行驶状态数据、所述当前车距以及所述目标车距，确定所述车辆的加速度控制策略，所述加速度规划模型基于分段函数确定；
控制模块，用于根据所述加速度控制策略，控制所述车辆的行驶状态。
10.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或所述至少一段程序由所述处理器加载并执行如权利要求1至8中任一项所述的一种车辆行驶控制方法。
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