智能网联公交多车的编队对接控制方法及装置

本申请涉及公共交通运营调度，特别涉及一种智能网联公交多车的编队对接控制方法及装置。

背景技术：

1、目前，针对无轨智能网联公交的协同对接控制研究，涉及到公交车之间、公交车与路侧设备之间依靠通信进行协作，形成编队，在时间和空间上并发的完成相对复杂的调度任务，以提高公交车的工作效率、增强分布式感知信息的能力以及对复杂环境的适应，通过多车的编队控制，各公交车能够完成信息交互，具有经济可靠、响应快速的优点，具有极其重要的现实意义。

2、相关技术中，主要是对车辆的轨迹进行提前规划，通过车载通信设备和传感设备获取车辆的感知信息，然后生成车辆的行驶轨迹及编队信息，实现对多车的编队控制，并且现有方法对车载通信设备的要求较高，对获取的感知信息的依赖度高，使得车辆在行进过程中的编队容错率较低。

3、然而，相关技术中提前规划车辆的行驶路径和编队，无法有效应对车辆在行进过程中的突发状况，降低了车辆编队控制的适用性，并且通过车载传感设备获取车辆的感知信息，造成经济成本增加，降低了车辆编队控制的智能化水平，无法满足车辆编队控制的需求，亟待解决。

技术实现思路

1、本申请提供一种智能网联公交多车的编队对接控制方法及装置，以解决相关技术中提前规划车辆的行驶路径和编队，无法有效应对车辆在行进过程中的突发状况，降低了车辆编队控制的适用性，并且降低了车辆编队控制的智能化水平，无法满足车辆编队控制的需求的问题。

2、本申请第一方面实施例提供一种智能网联公交多车的编队对接控制方法，包括以下步骤：检测当前车辆是否处于预设编队对接工况；在检测到所述当前车辆处于所述预设编队对接工况，且所述当前车辆和目标对接车辆均满足预设对接条件的情况下，获取所述当前车辆的第一目标位姿和所述目标对接车辆的第二目标位姿，根据所述第一目标位姿和所述第二目标位姿得到所述当前车辆和所述目标对接车辆之间的相对距离、轴承角和航向角差值；利用所述相对距离、所述轴承角和所述航向角差值确定所述当前车辆的目标转角和目标速度，根据所述目标转角和所述目标速度生成所述当前车辆的转角控制指令和速度控制指令，以利用所述转角控制指令和所述速度控制指令控制所述当前车辆和所述目标对接车辆进行编队对接。

3、可选地，在本申请的一个实施例中，所述获取所述当前车辆的第一目标位姿和所述目标对接车辆的第二目标位姿，包括：获取所述当前车辆的第一初始位姿和所述目标对接车辆的第二初始位姿；基于目标位姿转换矩阵，获取所述第一初始位姿在目标点的所述第一目标位姿和所述第二初始位姿在所述目标点的第二目标位姿。

4、可选地，在本申请的一个实施例中，所述利用所述相对距离、所述轴承角和所述航向角差值确定所述当前车辆的目标转角和目标速度，包括：基于所述相对距离、所述轴承角和所述航向角差值，利用目标横向控制器确定所述当前车辆的所述目标转角和所述目标速度。

5、可选地，在本申请的一个实施例中，所述当前车辆和所述目标对接车辆之间的相对距离、轴承角和航向角差值的表达式为：

6、

7、

8、

9、其中，为当前车辆的全局坐标，为目标对接车辆的全局坐标，dij为当前车辆和目标车辆之间的相对距离，βij为当前车辆和目标对接车辆之间的轴承角，γij为当前车辆和目标对接车辆之间的航向角之差，为当前车辆的航向角，为目标对接车辆的航向角。

10、本申请第二方面实施例提供一种智能网联公交多车的编队对接控制装置，包括：检测模块，用于检测当前车辆是否处于预设编队对接工况；获取模块，用于在检测到所述当前车辆处于所述预设编队对接工况，且所述当前车辆和目标对接车辆均满足预设对接条件的情况下，获取所述当前车辆的第一目标位姿和所述目标对接车辆的第二目标位姿，根据所述第一目标位姿和所述第二目标位姿得到所述当前车辆和所述目标对接车辆之间的相对距离、轴承角和航向角差值；控制模块，用于利用所述相对距离、所述轴承角和所述航向角差值确定所述当前车辆的目标转角和目标速度，根据所述目标转角和所述目标速度生成所述当前车辆的转角控制指令和速度控制指令，以利用所述转角控制指令和所述速度控制指令控制所述当前车辆和所述目标对接车辆进行编队对接。

11、可选地，在本申请的一个实施例中，所述获取模块包括：第一获取单元，用于获取所述当前车辆的第一初始位姿和所述目标对接车辆的第二初始位姿；第二获取单元，用于基于目标位姿转换矩阵，获取所述第一初始位姿在目标点的所述第一目标位姿和所述第二初始位姿在所述目标点的第二目标位姿。

12、可选地，在本申请的一个实施例中，所述控制模块包括：确定单元，用于基于所述相对距离、所述轴承角和所述航向角差值，利用目标横向控制器确定所述当前车辆的所述目标转角和所述目标速度。

13、可选地，在本申请的一个实施例中，所述当前车辆和所述目标对接车辆之间的相对距离、轴承角和航向角差值的表达式为：

14、

15、

16、

17、其中，为当前车辆的全局坐标，为目标对接车辆的全局坐标，dij为当前车辆和目标车辆之间的相对距离，βij为当前车辆和目标对接车辆之间的轴承角，γij为当前车辆和目标对接车辆之间的航向角之差，为当前车辆的航向角，为目标对接车辆的航向角。

18、本申请第三方面实施例提供一种车辆，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上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程序，以实现如上述实施例所述的智能网联公交多车的编队对接控制方法。

19、本申请第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上的智能网联公交多车的编队对接控制方法。

20、本申请第五方面实施例提供一种计算机程序，所述计算机程序被执行时，以用于实现如上的智能网联公交多车的编队对接控制方法。

21、本申请实施例可以在检测到当前车辆处于预设编队对接工况，且当前车辆和目标对接车辆均满足对接条件的情况下，获取当前车辆和目标对接车辆之间的相对距离、轴承角和航向角差值，从而确定当前车辆的目标转角和目标速度，根据目标转角和目标速度生成当前车辆的转角控制指令和速度控制指令，进而控制当前车辆和目标对接车辆进行编队对接，有效的提升了车辆编队控制的适用性和可靠性，并且提升了车辆编队控制的智能化水平。由此，解决了相关技术中提前规划车辆的行驶路径和编队，无法有效应对车辆在行进过程中的突发状况，降低了车辆编队控制的适用性，并且降低了车辆编队控制的智能化水平，无法满足车辆编队控制的需求的问题。

22、本申请附加的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。

技术特征：

1.一种智能网联公交多车的编队对接控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述当前车辆的第一目标位姿和所述目标对接车辆的第二目标位姿，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述相对距离、所述轴承角和所述航向角差值确定所述当前车辆的目标转角和目标速度，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当前车辆和所述目标对接车辆之间的相对距离、轴承角和航向角差值的表达式为：

5.一种智能网联公交多车的编队对接控制装置，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述获取模块包括：

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述控制模块包括：

8.一种车辆，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上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程序，以实现如权利要求1-4任一项所述的智能网联公交多车的编队对接控制方法。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行，以用于实现如权利要求1-4任一项所述的智能网联公交多车的编队对接控制方法。

10.一种计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被执行，以用于实现如权利要求1-4任一项所述的智能网联公交多车的编队对接控制方法。

技术总结本申请公开了一种智能网联公交多车的编队对接控制方法及装置，其中，方法包括：在检测到当前车辆处于预设编队对接工况，且当前车辆和目标对接车辆均满足预设对接条件的情况下，获取当前车辆的第一目标位姿和目标对接车辆的第二目标位姿，以得到当前车辆和目标对接车辆之间的相对距离、轴承角和航向角差值，从而确定当前车辆的目标转角和目标速度，根据目标转角和目标速度生成当前车辆的转角控制指令和速度控制指令，进而控制当前车辆和目标对接车辆进行编队对接。由此，解决了相关技术中提前规划车辆的行驶路径和编队，无法有效应对车辆在行进过程中的突发状况，降低了车辆编队控制的适用性，并且降低了车辆编队控制的智能化水平的问题。技术研发人员：曲小波,林泓熠,刘洋,王亮,王凯受保护的技术使用者：清华大学技术研发日：技术公布日：2024/7/25