CN115798211B - 一种防止网联公交脱组和混组的控制方法、***、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种防止网联公交脱组和混组的控制方法、***、设备及介质，实时获取网联公交车辆的运行信息，及相邻网联公交的车距；基于网联公交车辆的运行信息和车距信息，标定公交车辆跟驰模型，计算与公交车辆某一行驶速度区间对应的稳态跟驰间距数据集，标定期望车距模型；由期望车距模型根据本车实时车速计算稳态跟驰时的期望车距，设定脱组预警界限，对即将脱组和/或混组的驾驶员进行预警，并提供期望速度；本申请提供了公交编组行驶时的实时跟车间距以及建议的车辆期望行驶速度，使得网联人工驾驶公交可以实现成编组稳定运行；在编组内公交即将脱组，编组间公交即将混组时给予驾驶员实时预警，可以有效避免脱组与混组现象的产生。

Description

一种防止网联公交脱组和混组的控制方法、***、设备及介质

技术领域

本发明属于智能网联公交车辆辅助驾驶技术领域，具体涉及一种防止网联公交脱组和混组的控制方法、***、设备及介质。

背景技术

公交车辆编组在公交专用道运行时需要合理的车距区间，如果编组内部的车辆间距过大，后车就脱离本编组并形成脱组行为；如果编组之间的车辆间距过小，后组车辆则与前面编组混为一体并形成混组行为；这些行为会对公交车辆的正常编组运行形成干扰。

中国发明专利CN106600952 A公开了一种车辆编队的方法，该方法通过控制车辆速度来调节车辆之间的距离进而完成车辆编队；中国发明专利CN112248948A一种基于自动驾驶的编队行驶控制方法，该方法使用PNC安全模块执行自动驾驶，解决了自动驾驶编队行驶技术缺乏有效的安全控制的问题；中国发明专利CN111768612 A公开了一种基于C-V2X的车辆编队行驶策略控制方法，该方法将车队的通信方式由DSRC改为C V2X，增加了车辆可通信的距离，同时公布了一种动态编队控制策略以及实施方法。

通过相关文献检索，现有的车辆编组运行研究侧重于车辆编组的形成方法、编组运行中的车辆跟随控制，对于车距间的控制主要侧重于纵向防撞的安全边界研究，研究多聚焦于自动化驾驶车辆，并没有对于网联环境下人工驾驶车辆在编组行驶时车队内部车辆间的脱组边界条件、车队与车队之间的混组边界条件进行研究；在人工驾驶过程中，驾驶员对交通信息的感知存在随机性、模糊性和差异性，无法像自动驾驶车辆编组一样实现精准控制；而且***频繁提示给驾驶员带来的干扰甚至是对***缺失信任；因此，如何适当地辅助驾驶员执行车辆编组运行过程中防止脱组和混组是亟需解决的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种防止网联公交脱组和混组的控制方法、***、设备及介质，解决了人工驾驶公交车辆编组行驶时易产生脱组和混组的问题，避免了频繁预警给驾驶员带来的干扰问题。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种防止网联公交脱组和混组的控制方法，包括以下步骤：

实时获取网联公交车辆的运行信息，及相邻网联公交的车距；

基于网联公交车辆的运行信息和车距信息，标定公交车辆跟驰模型，计算与公交车辆某一行驶速度区间对应的稳态跟驰间距数据集，标定期望车距模型；

由期望车距模型根据本车实时车速计算稳态跟驰时的期望车距，设定脱组预警界限，对即将脱组和/或混组的驾驶员进行预警，并提供期望速度。

进一步的，所述的运行信息包含车辆的速度、加速度、位置、编组信息；所述相邻网联公交的车距采用车载雷达实时探测得到。

进一步的，所述标定公交车辆跟驰模型的IDM模型为：

其中，为车辆n在时间t的加速度；a表示最大加速度；v_n(t)为车辆n在时间t的速度；δ为加速度系数；v_f为自由流速度；s_min指最小安全停车间距；s_n(t)为车辆之间的期望间距；h_n(t)为t时刻车辆n与前车的车头间距；l为车辆长度；T_h为期望车头时距；b为舒适减速度。

进一步的，在单个编组行驶时，车队内成员脱组预警界限为：

x₁＝δ₁d；

其中，δ₁为一个大于1的参数，称为脱组容错系数，x₁为脱组预警界限，d为期望跟车间距；在单个编组行驶时，若车队内成员达到脱组预警界限则对应的期望速度为：

其中，Δt为计算间隔，v_(t+Δt)为Δt后的建议速度，为脱组时后车的速度，d₁为实际车距，d₂为期望车距，/>为脱组时前车的速度，a^l为脱组时前车的加速度，t为设定的追及时间。

进一步的，当多编组共同运行时，避免混组的下边界为：

x₂＝δ₂d；

其中δ₂为一个小于1的参数，称为混组容错系数，x₂为混组预警界限，d为期望跟车间距。

进一步的，当多编组共同运行时，若多编组车辆首尾靠近且达到脱组预警界限则对应的期望速度为：

其中Δt为计算间隔，v_(t+Δt)为Δt后的建议速度，为混组时跟随编组头车的速度，d₁为实际车距，d₂为期望车距，/>为混组时领航编组尾车的速度，a^l为混组时前车的加速度，t为设定的制动时间。

进一步的，所述稳态跟驰为跟随车辆与头车在无速度差、匀速行驶时的跟驰状态。

一种防止网联公交脱组和混组的编组运行间距控制***，包括：

车载终端，用于将本车的速度、加速度、位置、编组信息发送给车队内其他成员；用于接收前车的速度、加速度、位置、编组信息；所述车载终端还包括显示屏、存储器、处理器以及存储在所述存储器中所述处理器上的计算机程序；

车载雷达，用于在公交编组运行中，用于实时探测与前车的距离，并将距离信息发送给计算机程序；

期望车距计算模块：用于根据标定的期望车距模型，利用本车的速度信息计算出期望的跟车间距，所述期望跟车间距包括车辆编组内防脱组上边界、车队编组间防混组下边界；

实际车距反馈模块：用于实时获取车载雷达反馈的跟车间距，并将其显示在界面上；

脱组与混组预警模块：用于当实时车距不满足所计算期望车距的边界条件时，对车辆进行预警，使得车辆之间的距离重新回归运行边界内。

一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现一种防止网联公交脱组和混组的控制方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现一种防止网联公交脱组和混组的控制方法的步骤。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明提供一种防止网联公交脱组和混组的控制方法、***、设备及介质，实时获取网联公交车辆的运行信息，及相邻网联公交的车距；基于网联公交车辆的运行信息和车距信息，标定公交车辆跟驰模型，计算与公交车辆某一行驶速度区间对应的稳态跟驰间距数据集，标定期望车距模型；由期望车距模型根据本车实时车速计算稳态跟驰时的期望车距，设定脱组预警界限，对即将脱组和/或混组的驾驶员进行预警，并提供期望速度；本申请提供了公交编组行驶时的实时跟车间距以及建议的车辆期望行驶速度，使得网联人工驾驶公交可以实现成编组稳定运行；在编组内公交即将脱组，编组间公交即将混组时给予驾驶员实时预警，可以有效避免脱组与混组现象的产生；在对驾驶员进行预警时，考虑到人工驾驶操作导致的速度波动以及时间滞后性等问题，预留了一定的误差空间，提高了驾驶容错率；本申请可以实现公交车辆多编组运行，以保证与泊位动态分配***匹配运行。

附图说明

图1为本发明一种防止网联公交脱组和混组的控制方法流程图；

图2为本发明实体实施例中期望车距与实际车距显示界面图；

图3为本发明实体实施例中单个编组车队车辆脱组提示界面图；

图4为本发明实体实施例中多个编组车队车辆混组提示界面图。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明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，以便这里描述的本发明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、***、产品或设备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。

本发明提供一种防止网联公交脱组和混组的控制方法，如图1所示，包括以下步骤：

实时获取网联公交车辆的运行信息，及同编组内或异编组的相邻网联公交的车距；具体的为同编组内相邻网联公交，以及异编组头车和尾车之间的车距；

基于网联公交车辆的运行信息和车距信息，标定公交车辆跟驰模型，计算与公交车辆某一行驶速度区间对应的稳态跟驰间距数据集，标定期望车距模型；具体的，本领域技术人员可以首先根据实测数据，标定公交车辆跟驰模型并验证其有效性；然后计算与公交车辆某一行驶速度区间对应的稳态跟驰间距数据集；其次标定期望车距模型；最后由期望车距模块根据本车实时车速计算稳态跟驰时的期望车距。进一步地，所述稳态跟驰定义为跟随车辆与头车在无速度差、匀速行驶时的跟驰状态。

由期望车距模型根据本车实时车速计算稳态跟驰时的期望车距，设定脱组和混组界限，对即将脱组和/或混组的驾驶员进行预警，并提供期望速度，具体的，其包括单编组行驶情形下即将脱组情况，以及多编组行驶情形下即将脱组和混组情况。

具体的，在单编组行驶时，考虑到人工驾驶过程中对交通信息的感知存在随机性、模糊性和差异性，同时为避免频繁预警给驾驶员带来的干扰甚至是信任缺失问题，在期望车距的基础上定义了一个取值大于1的参数，即脱组容错系数，通过扩大的期望车距阈值，作为脱组预警界限。

进一步地，当实时车距达到脱组预警界限时，脱组与混组预警模块通过屏幕文字显示方式向驾驶员发出即将脱组的预警；同时通过实时车距与期望车距的差值计算建议期望速度，提示驾驶员进行加速操作，使车距回归合理区间。

当多编组共同运行时，在期望车距的基础上定义了一个取值小于1的参数，即混组容错系数，通过缩小的期望车距阈值，作为混组预警界限。

进一步地，当跟随编组头车与领航编组尾车的间距达到混组预警界限时，脱组与混组预警模块通过屏幕文字显示方式向驾驶员发出即将混组的预警；同时通过实时车距与期望车距的差值计算建议期望速度，提示跟随编组头车驾驶员进行减速操作，使车距回归合理区间。

优选的，所述的运行信息包含车辆的速度、加速度、位置、编组等信息，具体为车载终端通过CAN总线连接车辆，实时获取本车辆的运行信息，同时通过V2X通信技术获取前车的运行信息。

优选的，所述相邻网联公交的车距采用车载激光雷达实时探测得到，其目的在于，能够准确的实时获取辆车之间的距离，避免车载终端定位信息出现偏差的情况，提高计算精度。

优选的，所述标定公交车辆跟驰模型的IDM模型为：

其中，为车辆n在时间t的加速度；a表示最大加速度；δ为加速度系数；v_n(t)为车辆n在时间t的速度；v_f为自由流速度；s_min指最小安全停车间距；s_n(t)为车辆之间的期望间距；h_n(t)为t时刻车辆n与前车的车头间距；l为车辆长度；T_h为期望车头时距；b为舒适减速度。

优选的，在单个编组行驶时，车队内成员脱组预警界限为：

x₁＝δ₁d；

其中，δ₁为一个大于1的参数，称为脱组容错系数，x₁为脱组预警界限，d为期望跟车间距；进一步的，在单个编组行驶时，若车队内成员达到脱组预警界限则对应的期望速度为：

其中，Δt为计算间隔，v_(t+Δt)为Δt后的建议速度，为脱组时后车的速度，d₁为实际车距，d₂为期望车距，/>为脱组时前车的速度，a^l为脱组时前车的加速度，t为设定的追及时间。

优选的，其特征在于，当多编组共同运行时，避免混组的下边界为：

x₂＝δ₂d；

其中δ₂为一个小于1的参数，称为混组容错系数，x₂为混组预警界限，d为期望跟车间距；进一步的，当多编组共同运行时，若多编组车辆首尾靠近且达到脱组预警界限则对应的期望速度为：

其中Δt为计算间隔，v_(t+Δt)为Δt后的建议速度，为混跟随跟随编组头车的速度，d₁为实际车距，d₂为期望车距，/>为混组时领航编组尾车的速度，a^l为混组时前车的加速度，t为设定的制动时间。

优选的，所述稳态跟驰为跟随车辆与头车在无速度差、匀速行驶时的跟驰状态。

本发明提供一种防止网联公交脱组和混组的编组运行间距控制***，包括：

车载终端，用于将本车的速度、加速度、位置、编组信息发送给车队内其他成员；用于接收前车的速度、加速度、位置、编组信息；所述车载终端还包括显示屏、存储器、处理器以及存储在所述存储器中所述处理器上的计算机程序；

车载雷达，用于在公交编组运行中，用于实时探测与前车的距离，并将距离信息发送给计算机程序；

期望车距计算模块：用于根据标定的期望车距模型，利用本车的速度信息计算出期望的跟车间距，所述期望跟车间距包括车辆编组内防脱组上边界、车队编组间防混组下边界；

实际车距反馈模块：用于实时获取车载雷达反馈的跟车间距，并将其显示在界面上；

脱组与混组预警模块：用于当实时车距不满足所计算期望车距的边界条件时，对车辆进行预警，使得车辆之间的距离重新回归运行边界内。

实施例1：

利用车载终端实时获取车辆的状态信息：所述的车载终端通过CAN总线实时获取本车辆的运行信息，同时通过V2X通信技术获取前车的运行信息，所述的运行信息包含车辆的速度、加速度、位置、编队信息等。

利用车载雷达实时获取与前车的间距：

所述的车载雷达用于获取单编组行驶情形下跟随车与前车的距离，多编组行驶情形下跟随编组头车与领航车队尾车之间的距离。

实时计算期望车距：

期望车距模块根据车速、加速度计算稳态跟驰时的期望车距，所述稳态跟驰定义为跟随车与头车的无速度差、匀速行驶时的跟驰状态。进一步地，所述期望车距模块使用的计算模型由实测的多组公交稳态跟驰过程中车距-车速的关系拟合得到，由于驾驶员的驾驶特性存在不同，导致相同行驶速度下的稳态跟驰距离具有较大的差异性，因此需要设定一个均值来规范所有驾驶员的驾驶行为。

示例性的，根据实测数据，标定公交车辆跟驰模型，以IDM模型为例：

其中，为车辆n在时间t的加速度；a表示最大加速度；v_n(t)为车辆n在时间t的速度；δ为加速度系数；v_f为自由流速度；s_min为最小安全停车间距；s_n(t)为车辆之间的期望间距；h_n(t)为t时刻车辆n与前车的车头间距；l为车辆长度；T_h为期望车头时距；b为舒适减速度。

利用采集的数据标定得到各参数取值：a＝3m/s²；v_f＝16.7m/s；s_min＝1.91m；T_h＝3.875s；l＝12m；b＝0.98m/s²；δ＝966.2。

进一步地，计算公交车某一速度区间下的稳态跟驰间距数据集，并以此标定期望车距模型；期望车距模型标定结果为：

y＝3.875x+1.91；

其中x为稳态跟驰速度，y为期望跟驰距离。

期望车距模块根据此期望车距模型的标定结果实时计算稳态跟驰时的期望车距。

针对不同编组情形确定预警方法，对单编组行驶情形下即将脱组的驾驶员进行预警；对多编组行驶情形下即将脱组和混组的驾驶员进行预警：

在单个编组行驶时，考虑到人工驾驶车辆存在的车速波动以及操作延迟等问题，同时为了避免预警***频繁发出的预警信号对驾驶员产生的干扰问题，本发明定义车队内成员脱组上界为：

x₁＝δ₁d；

其中δ₁为一个大于1的参数，称为脱组容错系数，x₁为脱组预警界限，d为期望跟车间距。

当实时车距达到x₁时，通过脱组与混组预警模块向驾驶员发出即将脱组的预警，同时通过实时车距与期望车距的差值计算建议期望速度，提示驾驶员进行加速操作，使车距回归合理区间。

具体的：所述期望速度的计算方法为：

其中Δt为计算间隔，v_(t+Δt)为Δt后的建议速度，为脱组时后车的速度，d₁为每次迭代后的实际车距，d₂为每次迭代后期望车距，/>为脱组时前车的速度，a^l为脱组时前车的加速度，t为设定的追及时间。

进一步地，当多编组共同运行时，考虑到人工驾驶车辆存在的车速波动以及操作延迟问题，同时为了避免预警***频繁发出的预警信号对驾驶员产生的干扰问题，本发明定义编组之间避免混组的下边界为

x₂＝δ₂d；

其中δ₂为一个小于1的参数，称为混组容错系数，x₂为混组预警界限，d为期望跟车间距。

当跟随编组头车与领航车队尾车的间距达到x₂时发出提示，同时通过实时车距与期望车距的差值计算期望速度，提示跟随编组头车驾驶员进行减速操作，使车距回归合理区间。

具体的：所述期望速度的计算方法为：

其中Δt为计算间隔，v_(t+Δt)为Δt后的建议速度，为混组时跟随编组头车的速度，d₁为实际车距，d₂为期望车距，/>为混组时领航编组尾车的速度，a^l为混组时前车的加速度，t为设定的制动时间。

实施例二：路段上单个编组车队行驶；

如图2所示，其为编组车辆正常行驶时的显示屏界面，可显示实时期望车距与实际车距。本实施例用于单个编组车队正常行驶条件下，公交编组车队内的车辆按照推荐的期望跟车间距行驶，以防止编组车队内车辆脱离车队的情况，该方法包括：

利用车载终端实时获取车辆的状态信息：

所述的车载终端通过CAN总线实时获取本车辆的运行信息，同时通过V2X通信技术获得前车的运行信息，所述的运行信息包含车辆的速度、加速度、位置、编队等信息。

利用车载雷达实时获取与前车的间距：

所述的车载雷达实时获取本车与前车的车距，并将此距离实时显示在显示屏上，如图2所示，此时本车与前车的距离为54.3m。

实时计算期望车距：

期望车距模块根据车速、加速度计算稳态跟驰时的期望车距,所述稳态跟驰定义为跟随车与头车的无速度差、匀速行驶时的跟驰状态。进一步地，所述期望车距模块使用的计算模型由实测的多组公交稳态跟驰过程中车距-车速的关系拟合得到，由于驾驶员的驾驶特性存在不同，导致相同行驶速度下的稳态跟驰距离具有较大的差异性，因此应当设定一个均值来规范所有驾驶员的驾驶行为。

示例性地，根据调研数据进行模型标定，得到的期望车距模型为：

y＝3.875x+1.91；

其中x为稳态跟驰速度，y为期望跟驰距离，根据此公式，可以计算不同速度下的稳态跟驰距离。示例性地：当稳态跟驰速度为30km/h，稳态跟驰距离为34.20m。按照设定的更新频率，如0.5s、1.0s等，实时更新显示屏中期望车距与实际车距数据，如图2所示。

步骤S204：在编组内车辆即将脱组时，通过显示屏文字显示方式进行预警。

考虑到人工驾驶车辆存在的车速波动以及操作延迟问题，同时为了避免预警***频繁发出的预警信号对驾驶员产生的干扰问题，本发明定义车队内成员脱组上界为：

x₁＝δ₁d；

其中δ₁为脱组容错系数，x₁为脱组与混组预警模块设定的脱组预警界限，d为期望车距。

当实时车距达到x₁时，通过脱组与混组预警模块向驾驶员发出即将脱组的预警，同时通过实时车距与期望车距的差值计算期望速度，提示驾驶员进行加速操作，使车距回归合理区间。

示例性的：图3为单个编组内公交车辆脱组提示显示界面；此时期望车距为60m，δ₁为1.1，x₁为66m，实际车距为66.7m，脱组预警以文字方式提示。

同时会给出建议期望速度，示例性的，假设此时后车速度为10m/s，前车速度为11m/s，加速度为0，计算间隔为1s，追及时间为3s，将上述数据代入下式，可以得到后续的期望速度分别为：43.47km/h，51.48km/h，59.48km/h，上述期望速度以每秒频次依次刷新显示，如图3所示，引导驾驶员控制车辆，直至达到期望车距：

需要说明的是，该示例仅用于演示该方法的步骤，具体的δ₁、t、Δt等参数的取值需要根据实际测试得到，上述示例中追及过程在假设前车匀速行驶，并且后车严格做匀加速运动情况下计算得到。

实施例三、路段上多个编组车队的跟驰行驶：

所述的多个编组跟驰行驶时，编组之间执行编组跟驰控制策略，编组内部执行上述实施例二中单个编组跟驰策略，其区别于在于：

在编组间车辆即将混组时，通过显示屏文字显示方式进行预警。

当多编组共同运行时，考虑到人工驾驶车辆存在的车速波动以及操作延迟问题，同时为了避免预警***频繁发出的预警信号对驾驶员产生的干扰问题，本发明定义编组之间避免混组的下边界为：

x₂＝δ₂d；

其中δ₂为一个小于1的参数，x₂为混组预警界限，d为期望车距。

当跟随编组头车与领航车队尾车的间距达到x₂时发出提示，同时通过实时车距与期望车距的差值计算期望速度，提示跟随编组头车驾驶员进行减速操作，使车距回归合理区间。

示例性的，图4为多个编组公交车辆混组提示显示界面，此时跟随编组头车与领航编组尾车之前的期望车距为60m，δ₂为0.9，此时的混组预警界限为54m，此时的实际车距为53.7m，此时混组预警以文字方式提示。

同时会给出建议期望速度，示例性的，假设跟随编组头车速度为12m/s,领航编组尾车为10m/s，加速度为0，计算间隔为1s,制动时间为3s，将上述数据代入下式，可以得到后续的期望速度分别为：33.37km/h，23.54km/h，13.72km/h，上述期望速度以每秒频次依次刷新显示，如图4所示，引导驾驶员控制车辆，直至达到期望车距：

需要说明的是，该示例仅用于演示该方法的步骤，具体的δ₂、t、Δt等参数的取值需要根据实际测试得到，上述示例中追及过程是在假设前车匀速行驶，并且后车严格做匀加速运动情况下计算得到。

本发明再一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备包括处理器以及存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器用于执行所述计算机存储介质存储的程序指令。处理器可能是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital SignalProcessor、DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable GateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，其是终端的计算核心以及控制核心，其适于实现一条或一条以上指令，具体适于加载并执行计算机存储介质内一条或一条以上指令从而实现相应方法流程或相应功能；本发明实施例所述的处理器可以用于一种防止网联公交脱组和混组的控制方法的操作。

本发明再一个实施例中，本发明还提供了一种存储介质，具体为计算机可读存储介质(Memory)，所述计算机可读存储介质是计算机设备中的记忆设备，用于存放程序和数据。可以理解的是，此处的计算机可读存储介质既可以包括计算机设备中的内置存储介质，当然也可以包括计算机设备所支持的扩展存储介质。计算机可读存储介质提供存储空间，该存储空间存储了终端的操作***。并且，在该存储空间中还存放了适于被处理器加载并执行的一条或一条以上的指令，这些指令可以是一个或一个以上的计算机程序(包括程序代码)。需要说明的是，此处的计算机可读存储介质可以是高速RAM存储器，也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。可由处理器加载并执行计算机可读存储介质中存放的一条或一条以上指令，以实现上述实施例中有关一种防止网联公交脱组和混组的控制方法的相应步骤。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

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实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种防止网联公交脱组和混组的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

实时获取网联公交车辆的运行信息，及相邻网联公交的车距；

基于网联公交车辆的运行信息和车距信息，标定公交车辆跟驰模型，计算与公交车辆某一行驶速度区间对应的稳态跟驰间距数据集，标定期望车距模型；

由期望车距模型根据本车实时车速计算稳态跟驰时的期望车距，设定脱组预警界限，对即将脱组和/或混组的驾驶员进行预警，并提供期望速度；

所述的运行信息包含车辆的速度、加速度、位置、编组信息；所述相邻网联公交的车距采用车载雷达实时探测得到；

所述标定公交车辆跟驰模型的IDM模型为：

其中，为车辆n在时间t的加速度；a表示最大加速度；v_n(t)为车辆n在时间t的速度；δ为加速度系数；v_f为自由流速度；s_min指最小安全停车间距；s_n(t)为车辆之间的期望间距；h_n(t)为t时刻车辆n与前车的车头间距；l为车辆长度；T_h为期望车头时距；b为舒适减速度；v_n-1(t)为车辆n-1在时刻t的速度；/>表示括号内两者之中的最大值，当/>取值为正时，取得该值，否则取0；

在单个编组行驶时，车队内成员脱组预警界限为：

x₁＝δ₁d；

其中，δ₁为一个大于1的参数，称为脱组容错系数，x₁为脱组预警界限，d为期望跟车间距；在单个编组行驶时，若车队内成员达到脱组预警界限则对应的期望速度为：

其中，Δt为计算间隔，v_(t+Δt)为Δt后的建议速度，为脱组时后车的速度，d₁为实际车距，d₂为期望车距，/>为脱组时前车的速度，a^l为脱组时前车的加速度，t为设定的追及时间；

当多编组共同运行时，避免混组的下边界为：

X₂＝δ₂d；

其中δ₂为一个小于1的参数，称为混组容错系数，x₂为混组预警界限，d为期望跟车间距；

当多编组共同运行时，若多编组车辆首尾靠近且达到混组预警界限则对应的期望速度为：

其中Δt为计算间隔，v′_(t′+Δt)为Δt后的建议速度，为混组时跟随编组头车的速度，d′₁为实际车距，d′₂为期望车距，/>为混组时领航编组尾车的速度，a^l′为混组时前车的加速度，t′为设定的制动时间，所述稳态跟驰为跟随车辆与头车在无速度差、匀速行驶时的跟驰状态。

2.一种防止网联公交脱组和混组的编组运行间距控制***，其特征在于，基于权利要求1所述一种防止网联公交脱组和混组的控制方法，包括：

车载终端，用于将本车的速度、加速度、位置、编组信息发送给车队内其他成员；用于接收前车的速度、加速度、位置、编组信息；所述车载终端还包括显示屏、存储器、处理器以及存储在所述存储器中所述处理器上的计算机程序；

车载雷达，用于在公交编组运行中，用于实时探测与前车的距离，并将距离信息发送给计算机程序；

期望车距计算模块：用于根据标定的期望车距模型，利用本车的速度信息计算出期望的跟车间距，所述期望跟车间距包括车辆编组内防脱组上边界、车队编组间防混组下边界；

实际车距反馈模块：用于实时获取车载雷达反馈的跟车间距，并将其显示在界面上；

脱组与混组预警模块：用于当实时车距不满足所计算期望车距的边界条件时，对车辆进行预警，使得车辆之间的距离重新回归运行边界内。

3.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1所述一种防止网联公交脱组和混组的控制方法的步骤。

4.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1所述一种防止网联公交脱组和混组的控制方法的步骤。