CN115195821A - 一种后车跟驰行为控制方法、装置及存储介质 - Google Patents

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CN115195821A CN202210672905.8A CN202210672905A CN115195821A CN 115195821 A CN115195821 A CN 115195821A CN 202210672905 A CN202210672905 A CN 202210672905A CN 115195821 A CN115195821 A CN 115195821A
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Abstract

本发明涉及安全高效跟驰稳态下的一种后车跟驰行为控制方法,包括:获取基础数据,经预处理得到带有时标的数据集;确定制动模式;对车辆跟驰系统是否处在安全高效跟驰状态的邻域内进行识别,若处在安全高效跟驰稳态的领域内,则执行下一步,否则根据现有跟驰控制技术进行当前跟驰状态下的跟驰行为控制;确定后车的控制加速度,并根据加速度确定控制力,以实现对自身跟驰行为的控制。与现有技术相比,本发明增强了车辆跟驰系统安全高效跟驰稳态下跟驰行为控制的灵活性和适应性,为交通管理部门优化路网交通状况和车辆提高安全跟驰运行的效率创造了良好的条件。

Description

一种后车跟驰行为控制方法、装置及存储介质
技术领域
本发明涉及交通运输领域,尤其是涉及安全高效跟驰稳态下的一种后车跟驰行为控制方法、装置及存储介质。
背景技术
车辆跟驰运行,是交通领域存在的一种普遍现象。传统车辆跟驰控制研究,通常基于动力学、运动学模型和现代控制理论建立跟驰控制模型,来研究、解决车辆跟驰控制问题。随着人工智能技术的迅速发展,基于无模型、数据驱动、迭代学习、强化学习、深度学习等理论、方法和技术的智能车辆跟驰控制技术研究,逐渐成为无人驾驶技术研究的热点之一。
无论是传统研究方法,还是新的基于人工智能的研究方法,均以安全、高效、平稳和节能运行为共同优化目标。Deng Pan和Yingping Zheng于2014年在IET IntelligentTransport Systems上发表“Velocity difference control based on dynamic trackingof safe following distance in the process of vehicle following”,针对安全高效跟驰稳态,提出了一种绝对制动模式下基于安全车距拟合函数的一种后车跟驰行为控制方法,并于2018年在IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems上发表论文“Synchronous control of vehicle following behavior and distance under thesafe and efficient steady-following state:two case studies of high-speedtrain following control”,将车辆跟驰运行划分为由若干跟驰状态组成的一个时间序列,利用状态转移图研究在优化目标导向下各状态内和不同状态之间的跟驰控制问题,证明了所提出的“绝对制动模式下基于安全车距拟合函数的一种后车跟驰行为控制方法”可用于安全高效跟驰稳态下的一种后车跟驰行为控制,并将其用于高速列车列车跟驰运行仿真,取得较好的效果。但是上述控制方法仅限于绝对制动模式,未考虑前车当前时刻采取的控制策略和在当前时刻最不利条件下可能采取的紧急制动措施,而且当前、后车以相同速度相同加速度跟驰运行时,即使跟驰系统处在安全、高效跟驰稳态的邻域内,上述文献所提出的绝对制动模式下基于安全车距拟合函数的后车跟驰行为控制方法将丧失控制效能,因此限制了安全行车条件下的跟驰效率和跟驰控制的灵活性。
发明内容
本发明的目的就是为了提供一种控制措施灵活性和适应性强,并可在安全行车前提下进一步提高跟驰行为控制质量的后车跟驰行为控制方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
安全高效跟驰稳态下的一种后车跟驰行为控制方法,包括以下步骤:
步骤1)实时获取基础数据,并对基础数据进行预处理,得到带有时标的数据集;
步骤2)后车基于带有时标的数据集,对实际情况和控制需求进行分析与处理,并根据分析与处理结果确定制动模式,若为绝对制动模式,则制动模式选择参数λ=0,若为相对制动模式,则制动模式选择参数λ=1;
步骤3)对跟驰状态进行识别,所述对跟驰状态进行识别包括:后车基于带有时标的数据集,判断跟驰系统是否处在安全高效跟驰稳态的邻域内,若跟驰系统处在安全高效跟驰稳态的邻域内,继续执行步骤4),否则基于现有跟驰控制技术进行当前跟驰状态下的后车跟驰行为控制,其中,所述跟驰系统处在安全高效跟驰稳态的邻域内满足:
Figure BDA0003693823040000021
其中,dSafe(vf(t),vp(t))为t时刻前、后车的安全车距,dActual(t)为t时刻前、后车的实际车距,vp(t)为t时刻前车的速度,vf(t)为t时刻后车的速度,ξ为根据控制需求确定的距离阈值,δ为根据控制需求确定的速度阈值,其中,dSafe(vf(t),vp(t))为:
dSafe(vf(t),vp(t))=gf(vf(t))-λgp(vp(t))+dMargin
其中,gf(vf(t))为第一拟合函数,所述第一拟合函数为t时刻平稳性和快速性均最优条件下的后车制动停车距离关于后车速度的拟合函数,gp(vp(t))为第二拟合函数,所述第二拟合函数为t时刻前车在最不利条件下为行车安全而采取紧急制动时制动距离关于前车速度的拟合函数,dMargin为预配置的车距安全裕量;
步骤4)后车基于前、后车速度、前车加速度、第一拟合函数、第二拟合函数和制动模式选择参数实时确定自身控制加速度af(t):
Figure BDA0003693823040000031
其中,ap(t)为前车在t时刻的加速度;
步骤5)后车根据af(t)实时确定t时刻车辆跟驰行为与动态跟驰车距同步控制所需的控制力,并根据所述控制力实现自身跟驰行为的控制;
步骤6)转步骤1)。
步骤1)所述基础数据包括车辆作为微观行为控制主体进行自身行为控制所需的自身数据和来自相邻车辆、轨旁设备、车站、无线闭塞中心和调度中心的数据、控制命令。
步骤1)所述获取基础数据的方式包括:
方式1:利用传感器实时采集基础数据,其中所述传感器包括定位传感器、速度传感器、加速度传感器、车距传感器;
方式2:利用无线通信方式向相邻车辆、轨旁设备、无线闭塞中心或车站主动申请并实时获取基础数据;
方式3:实时接收由相邻车辆、轨旁设备、无线闭塞中心或车站通过无线通信方式发送的基础数据;
所述获取基础数据的方式根据当前铁路列车运行控制系统的技术条件确定为单独使用一种方式或组合使用多种方式,其中,单独使用一种方式适用于设备故障、失效导致技术条件受限的情形,其余情形下组合使用多种方式来获取基础数据,当组合使用多种方式来获取基础数据时,在对基础数据进行预处理时采用滤波方法对获取的基础数据进行融合处理。
步骤1)所述预处理包括基于滤波技术对基础数据进行数据融合,以及利用基础数据进行计算,以获得中间数据。
所述中间数据包括
Figure BDA0003693823040000032
-vf(t)+vp(t)、
Figure BDA0003693823040000033
步骤1)所述带有时标的数据集包括获取的基础数据和经过预处理得到的数据。
步骤5)所述控制力为牵引力、制动力或0,其中,所述控制力的决定参数加速度根据制动模式选择参数λ的取值确定是否考虑前车控制策略和制动距离,且无论是否考虑前车控制策略和制动距离,在安全高效跟驰稳态的邻域内,所述控制力均赋予了后车建立、维持、恢复安全高效跟驰稳态的能力,以及重建一个新的安全高效跟驰稳态的能力。
若所述控制力为牵引力且满足af(t)=0,则后车匀速运行;若所述控制力为牵引力且满足af(t)>0,则后车加速运行;若所述控制力为制动力且满足af(t)<0,则后车减速运行;若所述控制力为0且满足af(t)<0,则后车处于惰行状态;当前车恢复匀速运行且维持足够长的时间,后车控制力实施完毕,则恢复跟驰系统的安全高效跟驰稳态运行,或建立一个新的安全高效跟驰稳态。
安全高效跟驰稳态下的一种后车跟驰行为控制装置,包括存储器、处理器,以及存储于所述存储器中的程序,所述处理器执行所述程序时实现如上述所述的方法。
一种存储介质,其上存储有安全高效跟驰稳态下后车跟驰行为的控制程序,所述程序被车载控制计算机执行时,执行如上述所述的方法。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
(1)本发明根据运输任务的时空需求和运能、运力条件,以及当前的技术条件,合理选择制动模式,增强了安全高效跟驰稳态下后车跟驰行为控制的灵活性。
(2)与绝对制动模式相比,相对制动模式下的车辆跟驰控制考虑了前车的加速度和紧急制动距离,故可在安全行车条件下,进一步提高跟驰效率,增加车辆跟驰密度,以达到充分利用线路运能的目的。
(3)针对安全高效跟驰稳态,本发明将其邻域内后车根据实际情况与控制需求选择的绝对制动模式与相对制动模式有机结合起来,增强了在安全高效跟驰稳态下后车因应前车行为对自身跟驰行为控制的针对性和有效性,克服了前、后以相同速度相同加速度跟驰运行时现有绝对制动模式下基于安全车距拟合函数的后车跟驰行为控制方法丧失效能的缺陷,提高了跟驰行为的控制水平和控制质量,有利于安全高效跟驰稳态的建立、保持、恢复,或重建一个新的安全高效跟驰稳态。
(4)本发明通过诱导车辆进行绝对和相对制动模式的科学选择,合理调整线路上车辆跟驰的密度,便于交通管理部门根据道路交通状况对车辆运行状态进行高效的信息诱导,以实现更好的车路协同,从而能够达到优化路网交通状况的目的。
附图说明
图1为本发明的方法流程图;
图2为本发明的装置结构图;
图3为本发明实施例的速度-时间曲线仿真结果,其中,λ=0表示后车选择绝对制动模式;λ=1表示后车选择相对制动模式;
图4为本发明实施例的加速度-时间曲线仿真结果,其中,λ=0表示后车选择绝对制动模式;λ=1表示后车选择相对制动模式;
图5为本发明实施例的距离-时间曲线仿真结果,其中,λ=0表示后车选择绝对制动模式;λ=1表示后车选择相对制动模式;
图6为本发明实施例的实际车距、安全车距和实际车距-安全车距的时间曲线仿真结果,其中,λ=0表示后车选择绝对制动模式;λ=1表示后车选择相对制动模式,dactual为前后车的实际车距;dsafe为前后车的安全车距;
图7为本发明实施例的冲动值时间曲线仿真结果,其中,λ=0表示后车选择绝对制动模式;λ=1表示后车选择相对制动模式。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
安全高效跟驰稳态下的一种后车跟驰行为控制方法,如图1所示,具体包括以下步骤:
安全高效跟驰稳态下的一种后车跟驰行为控制方法,包括以下步骤:
步骤1)实时获取基础数据,并对基础数据进行预处理,得到带有时标的数据集。
基础数据,不仅包含车辆作为微观行为控制主体进行自身行为控制所需的自身数据,而且包括来自相邻车辆、轨旁设备、车站、无线闭塞中心(Radio Block Center,RBC)和调度中心的数据或控制命令。
获取基础数据的方式主要有三种方式:
方式1:车辆利用各类传感器实时采集必要的基础数据,其中各类传感器包括定位传感器、速度传感器、加速度传感器和车距传感器,或这些传感器中能够保证后车获取跟驰控制所必须的基础数据最小集合的部分传感器。
方式2:车辆利用无线通信方式实时从相邻车辆、轨旁设备、无线闭塞中心(RadioBlock Center,RBC)或车站主动申请并获得所需的基础数据;
方式3:车辆实时接收由相邻车辆、轨旁设备、无线闭塞中心(Radio BlockCenter,RBC)或车站通过无线通信方式发送的基础数据。
上述三种不同的基础数据获取方式可以单独使用,也可以组合使用(组合使用时在进行预处理时需要利用滤波技术进行数据融合),且每种方式获得的数据集可以不完全等同。
前车在t时刻的速度vp(t)、后车在t时刻的速度vf(t)、前车在t时刻的加速度ap(t)可以通过上述任一获取方式获得,或通过上述获取方式的组合并进行数据融合得到。vp(t)、vf(t)和ap(t)也可利用车辆定位数据通过预处理计算得到,ap(t)还可利用车辆速度数据通过数据预处理计算得到。
所述预处理包括为获得更精确的数据利用滤波技术而进行的数据融合,以及利用基础数据进行计算,以获得必要的中间数据,为制动模式选择、安全高效跟驰稳态的判断,以及跟驰行为控制律计算做好前期准备工作。所述中间数据包括
Figure BDA0003693823040000061
-vf(t)+vp(t),
Figure BDA0003693823040000062
其中,
Figure BDA0003693823040000063
可由前车预处理得到后发送给后车,也可由后车获取vp(t)、ap(t)和
Figure BDA0003693823040000064
后进行预处理。
得到带有时标的数据集,旨在促进前、后车协同、有序、实时地完成制动模式选择、安全高效跟驰稳态的判断,以及跟驰行为控制律计算。
步骤2)后车基于带有时标的数据集,对实际情况和控制需求进行分析与处理,得到运输任务的时空需求和运能、运力条件以及当前的技术条件,并据此确定制动模式,若为绝对制动模式,则制动模式选择参数λ=0,若为相对制动模式,则制动模式选择参数λ=1。
步骤3)对跟驰状态进行识别。
后车基于带有时标的数据集,判断跟驰系统是否处在安全高效跟驰稳态的邻域内,若跟驰系统处在安全高效跟驰稳态的邻域内,继续执行步骤4),否则基于现有跟驰控制技术进行当前跟驰状态下的后车跟驰行为控制,其中,所述跟驰系统处在安全高效跟驰稳态的邻域内满足:
Figure BDA0003693823040000071
其中,dSafe(vf(t),vp(t))为t时刻前、后车的安全车距,dActual(t)为t时刻前、后车的实际车距,vp(t)为t时刻前车的速度,vf(t)为t时刻后车的速度,ξ为根据控制需求确定的距离阈值,δ为根据控制需求确定的速度阈值,其中,dSafe(vf(t),vp(t))为:
dSafe(vf(t),vp(t))=gf(vf(t))-λgp(vp(t))+dMargin
其中,gf(vf(t))为第一拟合函数,所述第一拟合函数为t时刻平稳性和快速性均最优条件下的后车制动停车距离关于后车速度的拟合函数,gp(vp(t))为第二拟合函数,所述第二拟合函数为t时刻前车在最不利条件下为行车安全而采取紧急制动时制动距离关于前车速度的拟合函数,dMargin为车距安全裕量,一般设为常数。
若制动模式为绝对制动模式,dSafe(vf(t),vp(t))为:
dSafe(vf(t),vp(t))=gf(vf(t))+dMargin
若制动模式为相对制动模式,dSafe(vf(t),vp(t))为:
dSafe(vf(t),vp(t))=gf(vf(t))-gp(vp(t))+dMargin
步骤4)后车基于前、后车速度、前车加速度、第一拟合函数、第二拟合函数和制动模式选择参数实时确定自身控制加速度af(t):
Figure BDA0003693823040000072
其中,ap(t)为前车在t时刻的加速度。
若制动模式为绝对制动模式,自身控制加速度af(t)为:
Figure BDA0003693823040000073
若制动模式为相对制动模式,自身控制加速度af(t)为:
Figure BDA0003693823040000074
步骤5)后车根据af(t)实时确定t时刻车辆跟驰行为与动态跟驰车距同步控制所需的制动力或牵引力,并根据所述制动力或牵引力实现自身跟驰行为的控制。
若为牵引力且满足af(t)=0,则后车匀速运行;若为牵引力且满足af(t)>0,则后车加速运行;若为制动力且满足af(t)<0,则后车减速运行;若制动力或牵引力为0且满足af(t)<0,则后车处于惰行状态;当前车恢复匀速运行且维持足够长的时间,后车控制力实施完毕,则恢复跟驰系统的安全高效跟驰稳态运行,或建立一个新的安全高效跟驰稳态。
步骤6)转步骤1)。
上述技术方案的理论依据介绍如下:
车辆跟驰运行过程中,实际车距的计算公式为
dActual(t)=sp(t)-sf(t)
其中,sp(t)和sf(t)分别是前、后车的位置,t表示时间参数。
令在t时刻前、后车应保持的安全车距为dSafe(vf(t),vp(t)),一般采用拟合函数实时计算跟驰系统的安全跟驰车距,即
dSafe(vf(t),vp(t))=gf(vf(t))-λgp(vp(t))+dMargin
其中,λ为制动模式选择参数,用于后车根据实际运行环境和前、后车通信质量,以及控制需求等因素灵活选择控制模式,λ=0表示后车选择绝对制动模式,λ=1表示后车选择相对制动模式。
理想的安全高效跟驰稳态定义为:dActual(t)=dSafe(vf(t),vp(t)),vf(t)=vp(t),af(t)=ap(t)=0。在理想的安全高效跟驰稳态下,车辆跟驰的安全性、高效性、平稳性和节能情况均能达到最优。
假定车辆跟驰系统处在理想的安全高效跟驰稳态下,对dActual(t)=dSafe(vf(t),vp(t))求时间导数,可得:
Figure BDA0003693823040000081
根据上述过程可得:
Figure BDA0003693823040000082
即:
Figure BDA0003693823040000083
其中,
Figure BDA0003693823040000084
对上式进行整理,可得加速度af(t)为:
Figure BDA0003693823040000091
不难看出,在安全高效跟驰稳态的邻域内,即0≤dActual(t)-dSafe(vf(t),vp(t))≤ξ且|vf(t)-vp(t)|<δ,ξ和δ可根据控制需求选取较小的正数,若0≤dActual(t)-dSafe(vf(t),vp(t))≤ξ和|vf(t)-vp(t)|<δ两个条件满足,则跟驰系统处在安全高效跟驰稳态的邻域内,在该邻域内当前、后车辆存在速差或前车加速度不为0时,后车可根据上式实时计算得到的加速度值因应前车行为变化而对自身行为做出相应的调整。
本实施例对应的模块结构图如图2所示,需要特别指出的是:
1)后车对制动模式的选择按照以下流程执行:由“控制需求分析与处理模块”,根据“数据获取模块”和“数据预处理模块”得到的带有时标的数据集,对当前实际情况和控制需求进行分析、研判,遵循安全、高效、平稳和节能运行的原则,进而由“绝对或相对制动模式的选择模块”确定与当前实际情况和控制需求相匹配的制动模式。其中,“数据获取模块”完成步骤1)所述实时获取基础数据;“数据预处理模块”完成步骤1)所述数据的预处理及带有时标的数据集生成,“控制需求分析与处理模块”完成步骤2)所述制动模式的确定。
2)“车辆跟驰状态判别模块”实现步骤3)所述对车辆跟驰系统是否处在安全高效跟驰稳态的邻域内进行判断,该模块采取函数重载的方式编写代码,程序执行过程中可根据λ=0或λ=1自动判别车辆跟驰系统当前处在何种制动模式下的何种跟驰状态,其中包括对车辆跟驰系统是否处在安全高效跟驰稳态邻域内的判别;
3)“跟驰行为控制律计算模块”完成跟驰行为控制律计算,包括步骤4)所述“求解后车跟驰行为调整所需的加速度”和步骤5)所述“根据求解的后车加速度,计算后车应采取的牵引力或制动力”两个环节,其中:若加速度大于等于0,表明后车采取的是牵引力;若加速度小于0存在两种情况,一是后车牵引力或制动力均为0,因受到路面阻力、空气阻力和轴承滚动时的摩擦阻力而惰行(滑行),另一种情况是后车出于安全需求主动采取制动措施减速运行。
“跟驰行为控制律计算模块”采取函数重载的方式编写代码,程序执行过程中可根据后车选择的制动模式以及出于何种跟驰状态,自动调用与之对应的函数。安全高效跟驰稳态下的跟驰行为控制律计算任务,即由该模块承担并完成。
4)“跟驰行为控制实施模块”完成牵引力或制动力实施,主要是调用驱动程序,激活“硬件驱动模块”,控制“车辆调速执行机构”进行速度调节从而达到跟驰行为与动态车距控制的目的。
在本实施例中,假定前车由静止状态从某一位置出发,后车滞后20s由同一位置出发,前车的速度-时间曲线如图3所示、加速度-时间曲线如图4所示,距离-时间曲线如图5所示,后车因应前车行为变化,以安全、高效、平稳和节能运行为跟驰行为优化目标,从图3-图5可以看出,后车先后建立了三个安全高效跟驰稳态,分别约为1250s-1590s、2980s-3996s和4325s以后,体现了安全高效跟驰稳态建立、维持和重建的过程,充分说明在安全高效跟驰稳态条件下,只要前车恢复匀速运行并保持足够长的时间,后车在本发明控制方法的作用下总能以平稳的行为调整过程。将加速度时间导数定义为冲动值,冲动值的大小体现了跟驰行为调整过程的平稳性。后车满足平稳性的条件为加速度绝对值不大于0.63m/s2和冲动值的绝对值不大于2.0m/s3,本实施例的调整过程平稳性分析如图3、图7所示,可见本实施例的方法能够实现跟驰行为的平稳调整,完成安全高效跟驰稳态建立、维持和重建。如果后车采取相对制动模式时,由于动态安全车距考虑了前车的控制策略和紧急制动距离,在安全行车条件下可以显著提高跟驰效率,见图6所示,线路纵向行车密度能够得以增大,从而可以实现线路运能的充分利用。
上述实施例揭示了本发明的实施方式,目的在于便于理解本发明及如何进行采实施,并非用以限定本发明的应用范围。任何技术人员在不脱离本发明实施例所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化,但本发明以所附的权利要求书所界定的范围理应遵循知识产权法而受到保护。

Claims (10)

1.安全高效跟驰稳态下的一种后车跟驰行为控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1)实时获取基础数据,并对基础数据进行预处理,得到带有时标的数据集;
步骤2)后车基于带有时标的数据集,对实际情况和控制需求进行分析与处理,并根据分析与处理结果确定制动模式,若为绝对制动模式,则制动模式选择参数λ=0,若为相对制动模式,则制动模式选择参数λ=1;
步骤3)对跟驰状态进行识别,所述对跟驰状态进行识别包括:后车基于带有时标的数据集,判断跟驰系统是否处在安全高效跟驰稳态的邻域内,若跟驰系统处在安全高效跟驰稳态的邻域内,继续执行步骤4),否则基于现有跟驰控制技术进行当前跟驰状态下的后车跟驰行为控制,其中,所述跟驰系统处在安全高效跟驰稳态的邻域内满足:
Figure FDA0003693823030000011
其中,dSafe(vf(t),vp(t))为t时刻前、后车的安全车距,dActual(t)为t时刻前、后车的实际车距,vp(t)为t时刻前车的速度,vf(t)为t时刻后车的速度,ξ为根据控制需求确定的距离阈值,δ为根据控制需求确定的速度阈值,其中,dSafe(vf(t),vp(t))为:
dSafe(vf(t),vp(t))=gf(vf(t))-λgp(vp(t))+dMargin
其中,gf(vf(t))为第一拟合函数,所述第一拟合函数为t时刻平稳性和快速性均最优条件下的后车制动停车距离关于后车速度的拟合函数,gp(vp(t))为第二拟合函数,所述第二拟合函数为t时刻前车在最不利条件下为行车安全而采取紧急制动时制动距离关于前车速度的拟合函数,dMargin为预配置的车距安全裕量;
步骤4)后车基于前、后车速度、前车加速度、第一拟合函数、第二拟合函数和制动模式选择参数实时确定自身控制加速度af(t):
Figure FDA0003693823030000012
其中,ap(t)为前车在t时刻的加速度;
步骤5)后车根据af(t)实时确定t时刻车辆跟驰行为与动态跟驰车距同步控制所需的控制力,并根据所述控制力实现自身跟驰行为的控制;
步骤6)转步骤1)。
2.根据权利要求1所述的安全高效跟驰稳态下的一种后车跟驰行为控制方法,其特征在于,步骤1)所述基础数据包括车辆作为微观行为控制主体进行自身行为控制所需的自身数据和来自相邻车辆、轨旁设备、车站、无线闭塞中心和调度中心的数据、控制命令。
3.根据权利要求1所述的安全高效跟驰稳态下的一种后车跟驰行为控制方法,其特征在于,步骤1)所述获取基础数据的方式包括:
方式1:利用传感器实时采集基础数据,其中所述传感器包括定位传感器、速度传感器、加速度传感器、车距传感器;
方式2:利用无线通信方式向相邻车辆、轨旁设备、无线闭塞中心或车站主动申请并实时获取基础数据;
方式3:实时接收由相邻车辆、轨旁设备、无线闭塞中心或车站通过无线通信方式发送的基础数据;
所述获取基础数据的方式根据当前铁路列车运行控制系统的技术条件确定为单独使用一种方式或组合使用多种方式,其中,单独使用一种方式适用于设备故障、失效导致技术条件受限的情形,其余情形下组合使用多种方式来获取基础数据,当组合使用多种方式来获取基础数据时,在对基础数据进行预处理时采用滤波方法对获取的基础数据进行融合处理。
4.根据权利要求1所述的安全高效跟驰稳态下的一种后车跟驰行为控制方法,其特征在于,步骤1)所述预处理包括基于滤波技术对基础数据进行数据融合,以及利用基础数据进行计算,以获得中间数据。
5.根据权利要求4所述的安全高效跟驰稳态下的一种后车跟驰行为控制方法,其特征在于,所述中间数据包括
Figure FDA0003693823030000021
-vf(t)+vp(t)、
Figure FDA0003693823030000022
6.根据权利要求1所述的安全高效跟驰稳态下的一种后车跟驰行为控制方法,其特征在于,步骤1)所述带有时标的数据集包括获取的基础数据和经过预处理得到的数据。
7.根据权利要求1所述的安全高效跟驰稳态下的一种后车跟驰行为控制方法,其特征在于,步骤5)所述控制力为牵引力、制动力或0,其中,所述控制力的决定参数加速度根据制动模式选择参数λ的取值确定是否考虑前车控制策略和制动距离,且无论是否考虑前车控制策略和制动距离,在安全高效跟驰稳态的邻域内,所述控制力均赋予了后车建立、维持、恢复安全高效跟驰稳态的能力,以及重建一个新的安全高效跟驰稳态的能力。
8.根据权利要求7所述的安全高效跟驰稳态下的一种后车跟驰行为控制方法,其特征在于,若所述控制力为牵引力且满足af(t)=0,则后车匀速运行;若所述控制力为牵引力且满足af(t)>0,则后车加速运行;若所述控制力为制动力且满足af(t)<0,则后车减速运行;若所述控制力为0且满足af(t)<0,则后车处于惰行状态;当前车恢复匀速运行且维持预配置的时间,后车控制力实施完毕,则恢复跟驰系统的安全高效跟驰稳态运行,或建立一个新的安全高效跟驰稳态。
9.安全高效跟驰稳态下的一种后车跟驰行为控制装置,包括存储器、处理器,以及存储于所述存储器中的程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-8中任一所述的方法。
10.一种存储介质,其上存储有安全高效跟驰稳态下后车跟驰行为的控制程序,其特征在于,所述程序被车载控制计算机执行时,执行如权利要求1-8中任一所述的方法。
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