城市郊区道路跟车条件下智能网联汽车速度规划

作者：陈峥; 张玉果; 沈世全; 吴思敏; 刘冠颖^*

来源：中国公路学报, 2023, 36(06): 298-310.

DOI：10.19721/j.cnki.1001-7372.2023.06.023

• 汽车工程
• 速度规划
• 序列二次规划算法
• 燃油经济性
• 智能网联汽车

随着智能网联汽车技术的快速发展，跟车行驶控制能够有效实现车辆智能跟随及快速高效队列行驶。针对城市郊区道路条件下的智能网联汽车速度规划问题，以提高车辆的燃油经济性、舒适性及安全性为目的，基于跟车速度限幅和车辆动力系统信息，设计了基于初值优化的序列二次规划算法(Sequential Quadratic Programming, SQP),实时求解获取车辆跟车过程中的最优速度轨迹。首先，在车联网环境下，基于车车(Vehicle to Vehicle, V2V)通信及车辆与交通设施(Vehicle to Infrastructure, V2I)通信技术实时获取前方车辆的速度、加速度及位置等行驶信息并实时采集道路交通信息；然后，为减少车辆动态能耗损失和减小所需牵引力，并在规定的时间段内完成相应的行驶路程，利用采集到的前车行驶信息，采用基于初值优化的SQP算法对最优目标车速进行求解；此外，基于周边动态的道路交通场景，考虑边界约束条件，采用滚动时域的方法实现目标车辆速度在每个采样时刻的在线滚动优化，保证目标车辆节能安全地跟车行驶；最后，通过仿真验证了该算法的有效性和实时性。研究结果表明：基于初值优化的SQP算法能够较快求解经济性较优的跟车车速轨迹，可保证车辆的行驶安全性和良好的跟车性能，减少车辆跟车过程中不必要的速度波动，最终实现跟车车辆较好的燃油经济性和行驶舒适性。

• 单位
  昆明理工大学; 云南开放大学