一种货车在高速公路行驶过程中需占用超车道超车最经济的加速决策方法技术

本发明专利技术以大货车为对象，以在高速公路上超车为背景，提供了一种货车在高速公路行驶过程中超车最经济的方法，其步骤包括：A、确定耗油程度与速度变化量关系；B、确定不同品牌型号货车在最经济的转速以及该转速在不同载重区间的行驶速度；C、确定国家规定货车在高速的安全行车间距；D、确定安全的超车时间；E、确定超车变道后距离被超车的安全距离，确定车身长度，根据车载设备获取两车横向偏移量，结合安全超车角度范围，计算最小超车路径对应路程，分类讨论计算两车在不同初始车速情况下，所需采取的最经济的加速决策。的最经济的加速决策。的最经济的加速决策。

【技术实现步骤摘要】
一种货车在高速公路行驶过程中需占用超车道超车最经济的加速决策方法


[0001]本专利技术属于车路协同辅助驾驶
，具体涉及一种货车在高速公路行驶过程中需占用超车道超车最经济的加速决策方法。为更好地推动辅助驾驶，针对货车在高速需占用超车道超车的问题，本专利技术基于车路协同的概念，提出了超车最经济的加速决策方法的概念，提出了确定耗油程度与速度变化量关系的函数，提出了确定安全的超车时间的函数，提出了确定超车变道后距离被超车的安全距离的函数，提出了最小超车路径对应路程的函数，为货车超车提供支持。本专利技术涉及基于货车在高速公路行驶过程中需占用超车道超车最经济的加速决策方法。

技术介绍

[0002]据调查，目前国内物流运输主要以大货车为主。随着油价上涨，货车作为汽车耗油量最大的代表车型，节能减排既可以响应国家降低碳排放的号召，也可以节省企业、个人的经济支出。随着车路协同概念的兴起，车辆行驶过程中的一些动态指标的获取也成为了可能，结合新兴的技术手段，实现更加智能、可靠、高效的决策、分析，大幅降低交通事故的发生概率，从而进一步降低运输成本。

技术实现思路

[0003]一种货车在高速公路行驶过程中需占用超车道超车最经济的加速决策方法：A、确定耗油程度与速度变化量成正相关，确定解决该问题的核心在于确定安全的超车时间，并尽量减少速度的变化量的前提下完成超车。
[0004]B、确定不同品牌型号货车在最经济的转速以及该转速在不同载重区间的行驶速度，形成品牌、型号、载重量区间、最经济速度对照表，确定给定货车的最经济行驶速度，本方法只考虑大于交通法规定货车在高速行驶最低限速60km/h的情况。
[0005]C、确定国家规定货车在高速的安全行车间距，确定超车前与前车保持的安全距离；D、确定安全、可靠的超车时间t，交通法规定超车行为最多不能超过2分钟，由于时间过长导致被超车辆改变匀速的条件概率增大，且事故率会随时间增长而增长，查询国家统计事故率与超速时间对照表，高速货车超车时间不应该超过
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秒，确定超车时间区间范围为0
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秒。
[0006]E、确定超车变道后距离被超车的安全距离；设前车长度为已知常量，前车长度可由OBU采集到的车辆信息获取；设货车长度为已知常量，货车长度可由OBU采集到的车辆信息获取；设货车宽度为w已知常量，货车宽度可由OBU采集到的车辆信息获取；设开始超车角度为β，结束超车开始并线角度为γ；
设第二阶段时间为；根据交通法确认货车占用超车道时两车的安全距离为s；设行驶中两车偏移量
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k为已知常量，靠近超车道一侧为正，该值可由路侧设备结合OBU信息计算得出；则根据三角函数关系可得,超越前车所需要多行驶的路程为超越前车所需要多行驶的位移为2+,可得关系式为保证速度变化量最小，需在安全超车角度内，计算S最小值.设被超车的车速为,被超车保持匀速行驶，货车在距离前车最小安全距离的车速为；这里做分类讨论;若>，货车可保持最经济速度行驶，无需超车，所以不考虑这种情况；当，货车为保证在0
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秒的安全超车时间内完成超车行为，需要确定一个可以保证超车时间在安全时间内，并且速度变化量最小，即最经济的速度。考虑到车辆驾驶人员所能理解并执行的加速行为有限，这里计算在t时间段内以何种程度的加速度达到速度v完成整个超车过程的情况才具有指导意义。
[0007]根据已知得，需确保速度变化量最小，即需充分利用安全超车时间，所以t取最大值。
[0008]若(
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)*>= ,则车辆在时间内保证车辆最小加速度行驶，即驾驶员以最小力度踩加速踏板，当=则停止加速。
[0009]若(
‑
)*< ,则速度平均增量为(S
‑
(
‑
)*)/，即S/
‑
，对应的平均加速度为，即指导驾驶员每秒钟需要增加的速度；若超车完成时速度大于或小于，则按最小加速度加速或减速行驶至即可。
[0010]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术基于车路协同的概念，提出了超车最经济的加速决策方法的概念，提出了确定耗油程度与速度变化量关系的函数，提出了确定安全的超车时间的函数，提出了确定超车变道后距离被超车的安全距离的函数，提出了最小超车路径对应路程的函数，为货车超车提供支持，实现更加智能、可靠、高效的决策、分析，大幅降低交通事故的发生概率，从而进一步降低运输成本。
附图说明
[0011]图1为本专利技术超车路线决策步骤流程示意图；图2为本专利技术货车超车路线示意图。
具体实施方式
[0012]下面将结合本专利技术实施方案中的附图，对本专利技术实施方案中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0013]如图1
‑
图2所示，一种货车在高速公路行驶过程中需占用超车道超车最经济的加速决策方法：A、确定耗油程度与速度变化量成正相关，确定解决该问题的核心在于确定安全的超车时间，并尽量减少速度的变化量的前提下完成超车。
[0014]B、确定不同品牌型号货车在最经济的转速以及该转速在不同载重区间的行驶速度，形成品牌、型号、载重量区间、最经济速度对照表，确定给定货车的最经济行驶速度，本方法只考虑大于交通法规定货车在高速行驶最低限速60km/h的情况。
[0015]C、确定国家规定货车在高速的安全行车间距，确定超车前与前车保持的安全距离；D、确定安全、可靠的超车时间t，交通法规定超车行为最多不能超过2分钟，由于时间过长导致被超车辆改变匀速的条件概率增大，且事故率会随时间增长而增长，查询国家统计事故率与超速时间对照表，高速货车超车时间不应该超过
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秒，确定超车时间区间范围为0
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秒。
[0016]E、确定超车变道后距离被超车的安全距离；设前车长度为已知常量，前车长度可由OBU采集到的车辆信息获取；设货车长度为已知常量，货车长度可由OBU采集到的车辆信息获取；设货车宽度为w已知常量，货车宽度可由OBU采集到的车辆信息获取；设开始超车角度为β，结束超车开始并线角度为γ；设第二阶段时间为；根据交通法确认货车占用超车道时两车的安全距离为s；设行驶中两车偏移量
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k为已知常量，靠近超车道一侧为正，该值可由路侧设备结合OBU信息计算得出；则根据三角函数关系可得,超越前车所需要多行驶的路程为超越前车所需要多行驶的位移为2+,可得关系式为保证速度变化量最小，需在安全超车角度内，计算S最小值.设被超车的车速为,被超车保持匀速行驶，货车在距离前车最小安全距离的车
速为；这里做分类讨论;若>，货车可保持最经济速度行驶，无需超车，所以不考虑这种情况；当，货车为保证在0
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秒的安全超车时间内完成超车行为，需要确定一个可以保证超车时间在安全时间内，并且速度变化量最小，即最经济的速度。考虑到车辆驾驶人员所能理解并执行的加速行为有限，这里计算在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种货车在高速公路行驶过程中需占用超车道超车最经济的加速决策方法，其特征在于，包括以下步骤：A、确定耗油程度与速度变化量成正相关，确定解决该问题的核心在于确定安全的超车时间，并尽量减少速度的变化量的前提下完成超车；B、确定不同品牌型号货车在最经济的转速以及该转速在不同载重区间的行驶速度，形成品牌、型号、载重量区间、最经济速度对照表，确定给定货车的最经济行驶速度，本方法只考虑大于交通法规定货车在高速行驶最低限速60km/h的情况；C、确定国家规定货车在高速的安全行车间距，确定超车前与前车保持的安全距离；D、确定安全、可靠的超车时间t，交通法规定超车行为最多不能超过2分钟，由于时间过长导致被超车辆改变匀速的条件概率增大，且事故率会随时间增长而增长，查询国家统计事故率与超速时间对照表，高速货车超车时间不应该超过 秒，确定超车时间区间范围为0
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秒；E、确定超车变道后距离被超车的安全距离；设前车长度为已知常量，前车长度可由OBU采集到的车辆信息获取；设货车长度为已知常量，货车长度可由OBU采集到的车辆信息获取；设货车宽度为w已知常量，货车宽度可由OBU采集到的车辆信息获取；设开始超车角度为β，结束超车开始并线角度为γ；设第二阶段时间为；根据交通法确认货车占用超车道时两车的安全距离为s；设行驶中两车偏移量
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k为已知常量，靠近超车道一侧为正，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兴林，张方伟，付翔，赵祖腾，张延杰，王善伟，孙鑫，
申请(专利权)人：山东汉鑫科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：