本發(fā)明涉及智能車輛控制，具體是一種智能汽車控制方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、智能車輛是一個(gè)集環(huán)境感知、規(guī)劃決策、多等級輔助駕駛等功能于一體的綜合系統(tǒng)，它集中運(yùn)用了計(jì)算機(jī)、現(xiàn)代傳感、信息融合、通訊、人工智能及自動(dòng)控制等技術(shù)，是典型的高新技術(shù)綜合體。對智能車輛的研究主要致力于提高汽車的安全性、舒適性，以及提供優(yōu)良的人車交互界面。

2、智能車輛通過對車輛智能化技術(shù)的研究和開發(fā)，可以提高車輛的控制與駕駛水平，保障車輛行駛的安全暢通、高效；通過對智能化的車輛控制系統(tǒng)的不斷研究完善，相當(dāng)于延伸擴(kuò)展了駕駛員的控制、視覺和感官功能，能極大地促進(jìn)道路交通的安全性；以技術(shù)彌補(bǔ)人為因素的缺陷，使得即便在很復(fù)雜的道路情況下，也能自動(dòng)地操縱和駕駛車輛繞開障礙物，沿著預(yù)定的道路軌跡行駛。

3、公告號為cn114043984b的專利文件一種基于車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的智能汽車換道控制系統(tǒng)和方法通過v2x方法獲取車輛信息。車載obu設(shè)備部署在車端，連接車輛can總線，既可以獲取車輛自身位置、車速、加速度等行駛信息，也可以同其他已安裝車載設(shè)備的車輛進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；自車通過v2v通信方式獲取周圍車輛的行駛信息。目前獲取車輛行駛信息主流方法是通過車載傳感器獲取的，而通過v2x方法獲取車輛行駛信息不僅能解決車載傳感器因探測范圍存在局限而出現(xiàn)盲區(qū)的問題，還能避免車載傳感器獲取大量無效數(shù)據(jù)而帶來的計(jì)算壓力和時(shí)延的問題。

4、但在實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)方案的過程中，發(fā)現(xiàn)上述技術(shù)方案存在如下技術(shù)問題：

5、該基于車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的智能汽車換道控制系統(tǒng)和方法在以v2x方法獲取車輛信息時(shí)，雖然可以根據(jù)自身車輛信息和鄰車車輛信息，解決車載傳感器因探測范圍存在局限而出現(xiàn)盲區(qū)的問題，但在實(shí)際的應(yīng)用過程中，難以完全預(yù)判鄰車車輛運(yùn)動(dòng)軌跡和可能發(fā)生的意外行駛狀況，為自身車輛規(guī)劃較為安全的變道和超車方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有基于車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的智能汽車換道控制系統(tǒng)和方法在實(shí)際的應(yīng)用過程中，難以完全預(yù)判鄰車車輛運(yùn)動(dòng)軌跡和可能發(fā)生的意外行駛狀況，為自身車輛規(guī)劃較為安全的變道和超車方案的不足，本技術(shù)實(shí)施例提供一種智能汽車控制方法和系統(tǒng)，通過以模擬前方車輛信息在本車變道過程中立即制動(dòng)，而后方車輛同樣制動(dòng)且受車輛追尾的方式，計(jì)算出本車在變道過程中，需要的最大安全距離，當(dāng)本車受執(zhí)行模塊向相鄰車道變道時(shí)，可以通過最大安全距離，最大限度規(guī)避變道風(fēng)險(xiǎn)，規(guī)劃最優(yōu)變道路線。

2、本技術(shù)實(shí)施例解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

3、一種智能汽車控制方法和系統(tǒng)，包括步驟一：利用v2x通信模塊獲取本車的位置、車速和加速度狀態(tài)；

4、步驟二：利用v2x通信模塊獲取相鄰車輛的位置、車速和加速度狀態(tài)；

5、步驟三：基于公開的車輛軌跡數(shù)據(jù)集，以有監(jiān)督的學(xué)習(xí)算法為學(xué)習(xí)規(guī)則，并利用梯度下降法對模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，得到換道時(shí)間預(yù)測模型ⅰ；

6、步驟四：利用車輛信息獲取模塊獲取相鄰車輛的型號，根據(jù)該型號車輛獲取其單位時(shí)間內(nèi)加速度的極限狀態(tài)、自身重量；

7、步驟五：基于相鄰車輛實(shí)時(shí)狀態(tài)模擬前車減速和制動(dòng)情況，并模擬后車加速和受撞擊前進(jìn)情況，對模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，得到換道時(shí)間預(yù)測模型ⅱ；

8、步驟六：將本車完成變道所需進(jìn)行橫向位移和初始行駛速度輸入至換道時(shí)間預(yù)測模型ⅰ中，輸出換道時(shí)間??；

9、步驟七：基于本車和即將變道的后方相鄰車輛以及前方相鄰車輛的位置關(guān)系，將本車完成變道所需進(jìn)行橫向位移和初始行駛速度輸入至換道時(shí)間預(yù)測模型ⅱ中，輸出換道時(shí)間ⅱ；

10、步驟八：將換道時(shí)間i與換道時(shí)間ⅱ進(jìn)行對比，由安全距離算法模塊根據(jù)換道時(shí)間i和換道時(shí)間ⅱ計(jì)算出最佳安全距離；

11、步驟九：執(zhí)行模塊通過本車和相鄰車道前車和相鄰車道后車之間的實(shí)際距離，是否大于最佳安全距離，確定本車即將變道的狀態(tài)。

12、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，由所述換道時(shí)間預(yù)測模型ⅰ計(jì)算出的換道時(shí)間ⅰ通過與本車初始行駛速度相乘，得到本車向相鄰車道斜向移動(dòng)的距離z，而本車向相鄰車道移動(dòng)的距離為y，通過z2-y2得到x32，可以確定相鄰車道前車和本車均在保持車速不變的情況下，相鄰車道前車和本車之間所需的最小安全距離x3。

13、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，若本車相鄰車道前方的車輛在本車遭遇突發(fā)情況即刻制動(dòng)時(shí)，通過公式：μns＝1/2mv2計(jì)算出相鄰車道前方車輛的制動(dòng)距離s；

14、其中，n是車對地面的壓力，μ是車跟地面的摩擦系數(shù)，m是車的質(zhì)量，v是車的速度；

15、此狀態(tài)下，摩擦系數(shù)μ采用車輛與地面之間的最大摩擦系數(shù)，計(jì)算所得的制動(dòng)距離s在與最小安全距離x3相加后，可以得到相鄰車道前方的車輛制動(dòng)時(shí)，相鄰車道前車和本車之間所需的安全距離。

16、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，相鄰車道的后車在保持行駛速度不變的情況下，其與變道后的本車之間的距離為：x2-后方臨車行駛速度*本車換道時(shí)間ⅰ，在本車與相鄰車道后車之間的距離x2足夠保證變道安全時(shí)，可進(jìn)行變道動(dòng)作。

17、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，相鄰車道的后車在遭遇本車變道時(shí)，立即進(jìn)行剎車制動(dòng)，車輛因慣性向前移動(dòng)的距離由公式：μns＝1/2mv2，計(jì)算出相鄰車道后車車輛的制動(dòng)距離s。

18、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在出現(xiàn)相鄰車道后車制動(dòng)過程中，受其后方車輛撞擊時(shí)，相鄰車道后車向前移動(dòng)的距離，由如下公式計(jì)算：d＝(2mv2sinθ)/(fk)；

19、其中，d代表撞擊后被撞擊物體的位移距離，m代表物體的質(zhì)量；v代表物體撞擊前的速度；θ代表撞擊物體的角度；f代表被撞擊物體的摩擦系數(shù)；k代表物體的彈性系數(shù)。

20、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，相鄰車道處的前方車輛在本車變道過程中制動(dòng)，而后方車輛在本車變道過程中選擇制動(dòng)，又被其后方的車輛追尾時(shí)，則本車變道所需的安全距離至少需要將前車制動(dòng)距離s、本車變道最小安全距離x3、后車被撞擊后向前移動(dòng)的距離d和后車制動(dòng)距離相加，則得到本車變道過程中所需的最大安全距離。

21、一種智能汽車控制系統(tǒng)，包括v2x通信模塊、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、車輛信息獲取模塊、行駛狀態(tài)模擬模塊、安全距離算法模塊和執(zhí)行模塊；

22、其中，所述v2x通信模塊用于本車車輛的位置、車速、加速度的車輛行駛信息，并接收距離相鄰車道前方和后方的車輛行駛信息；

23、所述模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊以本車的移動(dòng)速度作為輸入，并輸出換道時(shí)間ⅰ后發(fā)送給自身的安全距離算法模塊和執(zhí)行模塊；

24、所述安全距離算法模塊根據(jù)本車與相鄰車道車輛的位置關(guān)系、兩車的速度、兩車的加速度和自車的換道時(shí)間，計(jì)算出完成換道的安全距離；

25、所述車輛信息獲取模塊用于根據(jù)車輛車標(biāo)、車型獲取汽車數(shù)據(jù)庫中該車的動(dòng)力能源、極限速度、車輛重量、車輛長度情況；

26、所述行駛狀態(tài)模擬模塊用于根據(jù)車輛信息計(jì)算出相鄰車道前車制動(dòng)，以及后車制動(dòng)后被撞擊時(shí)，本車變道所需的換道時(shí)間ⅱ。

27、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，本車在通過v2x通信模塊獲取本車和相鄰車輛的行駛信息后，由模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出換道時(shí)間ⅰ，在由安全距離算法模塊計(jì)算出本車完成換道的最小安全距離時(shí)，由行駛狀態(tài)模擬模塊同步向安全距離算法輸入換道時(shí)間ⅱ，計(jì)算出除最小安全距離之外的最大安全距離，以及居于兩者之間的相鄰車道前車制動(dòng)所需的安全距離。

28、本技術(shù)的有益效果為：

29、一是，本方案中，通過以模擬前方車輛信息在本車變道過程中立即制動(dòng)，而后方車輛同樣制動(dòng)且受車輛追尾的方式，計(jì)算出本車在變道過程中，需要的最大安全距離，當(dāng)本車受執(zhí)行模塊向相鄰車道變道時(shí)，可以通過最大安全距離，最大限度規(guī)避變道風(fēng)險(xiǎn)，規(guī)劃最優(yōu)變道路線；

30、二是，本方案中，通過獲取車輛車標(biāo)、車型獲取汽車數(shù)據(jù)庫中該車的動(dòng)力能源、極限速度、車輛重量、車輛長度等數(shù)據(jù)信息，可以規(guī)避不同的車輛之間型號、重量和基本參數(shù)各不相同帶來的影響，計(jì)算出符合實(shí)際情況的最大安全距離。