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摘要：本发明公开了一种多车道自适应节能巡航控制方法，包括以下步骤：S1、前方道路数据与周围交通流信息获取，并在空间域上对道路坡度进行采样；S2、采用自学习型马尔科夫速度预测方法对前车车速进行短期预测；S3、多车道节能巡航优化问题建立；S4、多车道节能巡航优化问题求解与在线车速控制。本发明采用上述的一种多车道自适应节能巡航控制方法，提出的多车道自适应节能巡航控制方法兼顾舒适性、安全性、节能效果与通行效率，具备工程应用价值。

主权项：1.一种多车道自适应节能巡航控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、前方道路数据与周围交通流信息获取，并在空间域上对道路坡度进行采样；前方道路数据获取：自车通过V2X设备连接全球地理信息系统来获取其行驶路线的海拔高度数据；周围交通流信息获取：车辆依据车载传感器检测所有车道的前方和跟随车辆，并能够测量车辆之间的距离。在空间域上对道路坡度进行采样：以等间距∆s为10m离散前方道路，对道路坡度和限速信息进行采样。S2、采用自学习型马尔科夫速度预测方法对前车车速进行短期预测；加速度状态转移矩阵离线训练：在实现马尔科夫速度预测之前，先使用一个由多种标准驾驶工况组成的离线数据库对加速度状态转移矩阵进行训练；S3、多车道节能巡航优化问题建立；选取优化变量：选取车辆标称动能、通行时间作为状态变量，选取车辆加速度为控制量；利用车辆纵向动力学，建立动能、时间、加速度之间的状态转移方程； ； ；其中，是时间步；是距离采样间隔；表示在时间步时的车辆标称动能；表示不同的车辆；建立系统变量约束：车辆动能不能超过道路限速对应的上限，为保证舒适性，车辆加速度需保持在一定范围，为保证车辆通行效率，设定道路最低通行速度，为限制对跟随车辆的负面影响，用时间间隔约束来过滤变道空间，建立系统变量约束方程； ； ； ； 是在时间步时；第辆车的电机扭矩；是电机扭矩模型中的系数；用于定义电机扭矩的上下限，face函数表示根据电机扭矩和最大动能计算加速度的过程；建立跟车安全约束：自车需要满足跟车安全，约束了安全跟车距离； ； 表示在位置处某车的通行时间；表示在相同位置处前车的通行时间；表示运行的最小时间间隔；设计优化目标：以能耗最低为优化目标； ；其中，表示单位距离上的能耗；表示总的采样点数量；是安全相关的惩罚因子；用于在优化目标中权衡安全的重要性，表示安全冗余变量；S4、多车道节能巡航优化问题求解与在线车速控制；确定预测域，调用交替方向乘子法计算优化问题，将最优加速度信号和换道信号用于控制车辆的横向与纵向动作，滚动向前进行优化与控制。

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百度查询： 南京林业大学 一种多车道自适应节能巡航控制方法