本發(fā)明涉及一種自動駕駛方法，特別是一種基于行車安全距離的跟車自動駕駛方法。

背景技術(shù)：

智能交通作為近幾年來的一個熱門研究方向，對未來城市道路交通的發(fā)展方向有極大的引領(lǐng)作用，是未來交通系統(tǒng)的發(fā)展方向。目前，智能交通系統(tǒng)將先進的交通信息采集技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸與通信技術(shù)、高效率運行的計算機技術(shù)及精確的控制技術(shù)等有效地集成，并成功應(yīng)用于區(qū)域交通管理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)實時、準確、高效地對特定區(qū)域范圍內(nèi)的綜合交通系統(tǒng)加以管理。

現(xiàn)有的跟車自動駕駛方法或者系統(tǒng)沒有考慮到駕駛員本人的駕駛習慣以及駕駛員可容忍的實際跟車距離故導致頻繁操作，降低了行駛的舒適性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為降低常規(guī)駕駛員的駕駛技術(shù)的差異性和不穩(wěn)定性對道路交通運行狀況的影響，進一步提升道路交通行車秩序、提高道路交通的實際通過交通量，本發(fā)明提供了一種基于行車安全距離的跟車自動駕駛方法。

技術(shù)方案：

一種基于行車安全距離的跟車自動駕駛方法，包括以下步驟：

(a)采集目標車輛的靜態(tài)運行參數(shù)，包括目標車輛最大允許行駛速度vmax、最大加速度amax、最大制動減速度

(b)采集目標車輛及前方車輛的動態(tài)運行參數(shù)，包括如下步驟：

(b1)通過目標車輛上配置的車載設(shè)備，采集目標車輛與前方車輛之間的實際行車距離，記為l1；

(b2)通過目標車輛上配置的車載設(shè)備，采集目標車輛的當前行駛速度和前方車輛的當前行駛速度，分別記為v1和v2。

(c)根據(jù)目標車輛的當前行駛速度v1和前方車輛的當前行駛速度v2，確定當前車輛的安全行車距離l2如下：

l2＝s0+v1ht-k(v1-v2)²/ag

其中,s0為安全距離,ht為駕駛員反應(yīng)時間，k為速度差修正項的修正參數(shù)，ag為目標車輛的廣義加速度，

當v1≥v2時，ag＝amax

當v1＜v2時，

(d)結(jié)合車輛的實際行車距離、安全行車距離，確定目標車輛的操作參數(shù)，具體步驟如下：

(d1)確定目標車輛安全行車距離l2與目標車輛同前方車輛之間的實際行車距離l1的差值，δl＝l1-l2；

(d2)確定安全行車距離與實際行車距離的相對差，λ＝δl/l2；

(d3)計算目標車輛操作參數(shù)：

當實際行車距離與安全行車距離的相對差超過駕駛員最大可以接受的閾值時，駕駛員認為當前的車輛的行駛狀態(tài)將不安全，因而會采取相應(yīng)加速或減速措施以避免這種不安全狀態(tài)發(fā)生，將駕駛員最大可接受閾值稱為駕駛員對行車距離相對差的極限容忍度，簡稱極限容忍度；相應(yīng)的，分別將駕駛員在加速、減速情況下的極限容忍度記為極限加速容忍度α+、極限減速容忍度β-；

若λ＞α+，即行車距離相對差超過了駕駛員的極限加速容忍度，目標車輛考慮加速行駛，此時計算目標車輛的推薦加速度為a＝m(λ-α+)amax,并判斷推薦的加速度a是否超出最大允許值amax：若a＞amax，則令a＝amax,否則a＝m(λ-α+)amax，其中m為加速度修正系數(shù)；

若λ＜β-，即行車距離相對差超過了駕駛員的極限減速容忍度，目標車輛考慮減速行駛，此時計算目標車輛的推薦減速度為并判斷推薦的減速度a是否超出最大允許值若則令否則其中n為減速度修正系數(shù)；

若β-＜λ＜α+，即行車距離相對差在駕駛員所能接受的極限容忍度范圍內(nèi)，為減少車輛操作頻率、提高行駛的舒適性，此時駕駛員不考慮對車輛進行加、減速操作，因此，目標車輛將保持原有速度行駛。

在該步驟中，推薦加速度的取值與(λ-α+)有相關(guān)，具體表現(xiàn)為：當實際的行車距離相對差超過極限容忍度時，實際行車距離相對差越大，駕駛員對行車距離過大的感受越強烈，越渴望快速采取措施消除，即采用更大的加速度；與此同時，還應(yīng)該保證推薦加速度a(不超過amax)，并且在跟車過程中加速度不會太小，故設(shè)置加速度修正系數(shù)m，建議在車輛跟車初期m取較大值，中后期取較小值。

類似地，推薦的減速度計算公式中引入了修正系數(shù)n，其取值：建議在車輛跟車初期取較大值，中后期取較小值。

(e)根據(jù)推薦的目標車輛操作參數(shù)，確定目標車輛運行參數(shù)，具體步驟如下：

(e1)設(shè)置車輛運行控制的單位時間間隔tu,計算目標車輛的可能行駛速度：

(e2)判斷可能行駛速度是否超過其允許值，具體如下：

若λ＞α+，當推薦車輛以v1保持勻速行駛，否則推薦車輛以初速度v1、加速度a加速行駛；

若λ＜β-，當推薦車輛以v1保持勻速行駛，否則推薦車輛以初速度v1、制動減速度a減速行駛；

若β-＜λ＜α+，推薦車輛速度v1勻速行駛。

有益效果：車輛自動駕駛技術(shù)作為智能交通系統(tǒng)中的關(guān)鍵支撐技術(shù)之一，可以實現(xiàn)對車速超高精度駕駛的目的，有效地避免了駕駛員的個人判斷誤差和駕駛操作的不穩(wěn)定性，減少駕駛員疲勞駕駛的可能性。對提升道路交通的實際通過能力、降低道路交通安全事故、整治道路交通行車秩序等具有深遠而重大的現(xiàn)時意義。此外，本發(fā)明還綜合考慮了駕駛員在實際駕駛過程中的駕駛習慣以及對路況的實際判斷方式進行自動跟車駕駛，提高了行駛過程中的舒適性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明方法的基本流程圖；

圖2為某路段上目標車輛與前方車輛的位置關(guān)系示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明做進一步說明：

(a)采集目標車輛的靜態(tài)運行參數(shù)；

(a1)確定目標車輛最大允許行駛速度vmax＝30m/s，最大加速度amax＝5m/s²＝5m/s，

(a2)分別采集在加速、減速情況下，極限加速容忍度為＝10％α+＝10％、極限減速容忍度為β-＝-10％＝-10％；

(b)采集目標車輛及前方車輛的動態(tài)運行參數(shù)；

(b1)通過目標車輛上配置的車載設(shè)備，采集到目標車輛與前方車輛之間的實際行車距離，記為l1＝200m；

(b2)通過目標車輛上配置的車載設(shè)備，采集目標車輛的當前行駛速度和前方車輛的當前行駛速度，分別記為v1＝20m/s和v2＝25m/s；

(c)確定目標車輛的安全行車距離；

(c1)根據(jù)目標車輛的當前行駛速度v1和前方車輛的當前行駛速度v2，確定當前車輛的安全行車距離如下：l2＝35.6m；

其中，安全距離s1＝2m，駕駛員反應(yīng)時間ht＝1.6s，速度差修正項修正系數(shù)k＝0.5,目標車輛廣義加速度ag＝-8m/s²g；

(d)確定目標車輛的操作參數(shù)；

(d1)確定目標車輛安全行車距離與目標車輛同前方車輛之間的實際行車距離的差值，δl＝200-35.6＝164.4m；

(d2)確定安全行車距離與實際行車距離的相對差，λ＝164.4/35.6＝461.8％＝164.4/35.6＝461.8％；

(d3)計算目標車輛操作參數(shù)：

此時λ＞α+，計算目標車輛的加速度為a＝0.904amax，其中m＝0.2，此時因而令a＝4.52m/s²＝；

(e)確定目標車輛運行參數(shù)。

(e1)設(shè)置車輛運行控制的單位時間間隔tu＝2s，計算目標車輛的可能行駛速度：

(e2)判斷可能行駛速度是否超過其允許值，具體如下：

此時λ＞α+，且推薦以初速度v1＝20m/s、加速度a＝4.52m/s²＝加速行駛；

結(jié)束。