智能车辆队列纵向安全控制.docx

          智能车辆队列纵向安全控制                    摘要：本文将着眼于降低碰撞风险的视角，展开对于车辆队列纵向安全控制的充分分析，明确该领域的研究现状，并在此基础上简述多种技术路线，如单车智能避撞控制及多车协同避撞控制技术，并最终确定，多车协同避撞控制技术将是未来的主要技术发展趋势同时，将以此为前提，挖掘多车系统避撞控制策略中所存在的各类问题，明确其中的关键技术手段，为其未来发展指明方向，并提出相应的安全控制策略，希望可以借此提升智能车辆队列的整体节能效果关键词：智能车辆；纵向安全控制；队列控制1 车队纵向安全控制现状1.1 车队单车智能避撞控制为达到良好的车队单车智能避撞控制效果，要求在车队行驶阶段充分利用各类传感器设备及相应的通信技术，以获取所需的车辆运动状态信息，实现对于车辆的独立控制，让自我车辆的运行稳定性得到充分保障，使其得以稳定地跟随前车前进，同时，有效避免车辆碰撞可以利用汽车跟随模型（CF模型）实现对于不同车辆相互关系的充分表达，并将其作为主要的单车智能避撞控制措施相关研究人员针对这一模型展开了深入探索，并提出了相应的单车智能避撞控制策略，而其中尤以车队自适应巡航控制的应用最为频繁。

有关研究人员在车队自适应巡航控制工作中设计出了专门的纵向安全间距策略，所采取的间距策略主要分为固定间距和可变间距策略，而可变间距策略则主要表现为可变时距及固定时距策略至于固定间距策略，此类策略的应用相对频繁，有研究者做出了深入研究，并设计出了许多不同形式的控制器，相关结果表明，借助固定间距策略可以达到较小的车间距状态，以充分保障车队控制的有效性然而，固定间距策略的模式一般难以应用于复杂的交通环境中，也难以充分保障车队行驶的稳定性为更好应对固定间距模式下的各类问题，有研究人员提出了固定时距策略，同时，设计了相应的车队控制器模型，其验证结果表明，通过固定时距策略，可以让车辆在复杂环境中的运行稳定性得到充分保障使用此类策略时，如果车辆行驶速度过高，或者车辆有着较大的行驶间距，都可能相应影响交通流运行的稳定性为此，有关研究人员就这一问题展开了深入探索，并提出了可以针对可变时距车队予以控制的相应方法，以相应缩短相邻车辆之间的间距，让交通系统的容量得到切实保障，实现良好的车辆控制效果[1]1.2 车队多车协同避撞控制与上述避撞控制模式相比，采取多车协同避撞的控制模式，可以争取较为突出的经济效益，且控制安全性相对较高，具有较为光明的应用前景。

采取多车协同避撞控制的方式，可以在车队实际行驶阶段实现对于车辆的协同控制，依托于无线通信技术，获取与下游车辆行驶信息及整体车队行驶信息的全面管控，以充分保障车队行驶的经济性为实现良好的多车协同避撞控制效果，相关研究人员设计了不同形式的纵向安全控制策略[2]2 多车协同避撞控制关键技术现存问题2.1 V2X 通信技术瓶颈V2X 通信技术，是车车通信、车人通信及车路通信的统称，借助此类技术可以获取所需的路况信息，同时，也可以得到相应的道路及行人信息，通过无线通信技术的手段，让不同车辆、车辆与道路及车辆与行人之间达到良好的信息交互效果，是达成多车协同控制的重要前提然而，因为受到技术水平的限制，导致V2X技术目前所应用的无线通信系统仍然存在一定的不稳定性，极易引发通信延迟及乱序等多种问题，可能对不同车辆的协同控制性能造成严重影响针对车队的控制状态予以充分分析，可以确定其中存在许多通信丢包问题，可能相应限制车队的控制效果，进而影响控制系统的稳定性；针对可能对车队稳定性造成不良影响的因素予以分析，同时，明确车辆在实际运用阶段所存在的各类问题，采取积极的车队控制策略，以建立对于通信延迟状态的充分关注；分析结果表明，由于受到丢包、传输时间及路由器选择的影响，可能导致无线通信系统发生一定的通信延迟问题，为了让车队在实际应用阶段的行驶稳定性得到充分保障，要求充分关注通信延迟因素的影响，以实现对于车队控制模型影响的全面管控，达到良好的补偿效果。

运用适当的补偿策略，可以让控制策略的性能得到充分保障，但是，却难以达到良好的策略控制效果为此，要求深入探索可能造成无线通信系统信道不稳定的深层原因，同时，充分融入5G技术，以高效解决上述问题[3]2.2 无人驾驶技术瓶颈也即运用车辆智能控制的方式，实现对于车辆驾驶员的替代，以达到自动驾驶的目标，相应削弱人为干扰，同时，切实保障高速公路结构化道路环境中的交通效率，让车辆行驶的安全性得到充分保障，以达到良好的多车协同避撞控制效果雷达、摄像头、计算机视觉、操作系统、实时定位、激光雷达等装置都是无人驾驶技术的重要构成结构，实施多车协同控制，主要包含协同感知、决策及执行3个阶段，为达到良好的控制效果，要求充分利用此类关键技术手段各类技术手段在实际应用阶段都会相应影响协同感知的整体效果，需要全面运用此类技术，以充分保障技术的使用性能，推动这一技术的发展若想达成良好的多车协同控制技术状态，需要充分运用无人驾驶车辆但是，现阶段在无人驾驶车辆实际发展阶段仍然面临许多不同形式的技术问题，如设备设施不完善、行车安全性较低及恶劣天气等多种因素如遇恶劣天气，可能相应增加无人驾驶车辆的感知难度，使其难以充分感知与前车之间的距离，也无法精准分辨停车标志和道路行人状态，相应限制了车辆运行的稳定性。

对于无人驾驶车辆而言，行驶安全性是首要的考虑因素，然而，由于受到技术水平的限制，导致无人驾驶车辆非常容易受到外部环境的干扰，可能对车辆行驶的安全性造成严重影响除此之外，在无人车辆驾驶过程中还可能面临一定的隐私泄露风险，其在实际驾驶阶段可能需要收集大量与位置及定位数据相关的信息，如果此类隐私遭到泄露，甚至可能威胁驾驶员的生命安全同时，由于基础设施建设力度仍然有待提升，也相应限制了无人驾驶车辆的发展，导致无人驾驶车辆难以广泛普及，需要在日后展开对于此项技术的深入探索[4]结束语：本文简要介绍了纵向安全控制技术的内容，关注了单车智能避撞控制及多车协同避撞控制两类问题，以确定其未来发展趋势，同时，以此为前提，明确了多车协同避撞策略中所存在的各类问题，并提出了关键技术手段，希望可以借此推动该项技术的发展，以达到良好的节能效果参考文献：[1]采国顺,刘昊吉,冯吉伟,徐利伟,殷国栋. 智能汽车的运动规划与控制研究综述[J]. 汽车安全与节能学报,2021,12(03):279-297.[2]吴兵,唐豪. 智能车辆队列纵向安全控制研究综述[J]. 农业装备与车辆工程,2021,59(07):62-67.[3]陈虹,郭露露,宫洵,高炳钊,张琳. 智能时代的汽车控制[J]. 自动化学报,2020,46(07):1313-1332.[4]徐志刚,李金龙,赵祥模,李立,王忠仁,童星,田彬,侯俊,汪贵平,张骞. 智能公路发展现状与关键技术[J]. 中国公路学报,2019,32(08):1-24.  -全文完-。