考虑信号灯状态的电动汽车最优车速规划与避撞控制研究

作     者：廖光亮 郑玲 张志达 李以农 余颖弘 LIAO GuangLiang;ZHENG Ling;ZHANG ZhiDa;LI YiNong;YU YingHong

作者机构：中国汽车工程研究院股份有限公司重庆401122 重庆大学机械与运载工程学院重庆400044 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044 

出 版 物：《中国科学：技术科学》 (Scientia Sinica(Technologica))

年 卷 期：2022年第52卷第7期

页      面：1134-1144页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0838[工学-公安技术] 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:51875061) 重庆市技术创新与应用发展专项(编号:cstc2019jscx-zdztzxX0032) 重庆市研究生科研创新项目(编号:CYB19063)资助 

主　　题：电动汽车 交通配时 能耗成本 车速规划 主动避撞 分层控制 

摘      要：为减小智能电动汽车在城市工况下巡航中的能耗并避免追尾风险,提出一种考虑信号灯状态信息的电动汽车节能与避撞分层控制系统.上层基于信号灯状态信息和车辆动态模型进行车速规划,在线滚动优化获得能耗最小的车辆参考速度序列;下层结合参考车速序列和多目标函数实时计算车辆的最优加速度并进行避撞控制.利用Matlab/Simulink平台搭建控制系统仿真模型,并基于前方存在和不存在人类驾驶车辆的工况对所提出的控制系统进行有效性验证.分析结果表明,上层车速规划能根据道路交通信息变化,得到最优参考速度,改善电动汽车的能耗特性;下层避撞控制能结合最优参考速度以及多目标函数评估结果,计算车辆最优加速度控制输入.可见,所设计的系统可以保障电动汽车节能、安全地稳定行驶.