重型商用车预见性自适应巡航控制策略研究

doi:10.19562/j.chinasae.qcgc.2022.05.001

汽车工程 ›› 2022, Vol. 44 ›› Issue (5): 649-655.doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2022.05.001

所属专题：智能网联汽车技术专题-规划&控制2022年

• • 下一篇

重型商用车预见性自适应巡航控制策略研究

李兴坤¹,郑旭光¹,王国晖¹,王玉海^2,³()

^1.中寰卫星导航通信有限公司，北京　100094
^2.吉林大学，汽车仿真与控制国家重点实验室，长春　130000
^3.吉林大学青岛汽车研究院，青岛　266000

收稿日期:2021-10-27 修回日期:2021-12-08 出版日期:2022-05-25 发布日期:2022-05-27
通讯作者: 王玉海 E-mail:wangyuhai@jlu.edu.cn
基金资助:
山东省重大科技创新工程项目(2019JZZY010911)

Research on Control Strategy of Predictive Adaptive Cruise Control of Heavy Duty Commercial Vehicle

Xingkun Li¹,Xuguang Zheng¹,Guohui Wang¹,Yuhai Wang^2,³()

^1.China Satellite Navigation and Communications Co. ，Ltd. ，Beijing 　100094
^2.Jilin University，State Key Laboratory of Automotive Simulation and Control，Changchun 　130000
^3.Qingdao Automotive Research Institute，Jilin University，Qingdao 　266000

Received:2021-10-27 Revised:2021-12-08 Online:2022-05-25 Published:2022-05-27
Contact: Yuhai Wang E-mail:wangyuhai@jlu.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

为提高商用车巡航系统的经济性与安全性，设计了考虑节油安全驾驶的商用车预见性自适应巡航控制系统（predictive adaptive cruise control system，PACC），基于前方道路坡度规划了预见性巡航经济车速，针对巡航过程中受前车影响产生制动干扰的问题，提出了一种利用前车信息进行优化的预见性自适应巡航控制策略。基于前方道路坡度设计了自适应车间距，规划主车行驶车速，实现了预见性自适应巡航行驶。基于一汽解放JH6重型商用车进行了实车试验，研究结果表明：该算法可以有效降低燃油消耗量并缓解驾驶员驾驶疲劳，为商用车辅助驾驶系统的开发提供了极为重要的理论及实际价值。

关键词: 预见性自适应巡航, 道路坡度, 经济车速, 自适应车间距

Abstract:

In order to improve the economy and safety of commercial vehicle cruise system， a predictive adaptive cruise control system （PACC） is designed considering fuel saving and safe driving， and the economic speed of the predictive cruise is planned based on the road slope ahead. An optimized predictive adaptive cruise control strategy based on the front vehicle information is proposed to solve the problem of braking disturbance caused by the vehicle in front during cruise. Based on the gradient of the road ahead， the adaptive inter-vehicle distance is designed and the driving speed of the main vehicle is planned to realize the predictive adaptive cruising. A real vehicle test is carried out based on FAW JH6 heavy-duty commercial vehicle. The research results show that the algorithm can effectively reduce fuel consumption and driving fatigue， which provides extremely important theoretical and practical value for the development of commercial vehicle driving assistance system.

Key words: predictive adaptive cruise, gradient of the road, economic speed, adaptive inter-vehicle distance

李兴坤,郑旭光,王国晖,王玉海. 重型商用车预见性自适应巡航控制策略研究[J]. 汽车工程, 2022, 44(5): 649-655.

Xingkun Li,Xuguang Zheng,Guohui Wang,Yuhai Wang. Research on Control Strategy of Predictive Adaptive Cruise Control of Heavy Duty Commercial Vehicle[J]. Automotive Engineering, 2022, 44(5): 649-655.

图/表 10

图1

图2

图3

图4

表1

图5

图6

图7

图8

图9

参考文献 14

1	郭景华，李文昌，王靖瑶，等.智能电动汽车自适应巡航与再生制动多目标协同控制［J］.汽车工程，2020，42（12）：1638-1646.
	GUO J H， LI W H， WANG J Y， et al. Multi-objective integrated adaptive cruise and regenerative braking control of intelligent electric vehicles ［J］. Automotive Engineering，2020，42（12）：1638-1646.
2	KAZEMI H， MAHJOUB H N， TAHMASBI-SARVESTANI A， et al. A learning-based stochastic MPC design for cooperative adaptive cruise control to handle interfering vehicles［J］. IEEE Transactions on Intelligent Vehicles， 2018， PP（99）：1-1.
3	DIAMOND H， LAWRENCE W. The development of an automatically controlled highway system transportation research institutes' report UMR1266 ［R］. University of Michigan， 1966.
4	朱敏，陈慧岩.考虑车间反应时距的汽车自适应巡航控制策略［J］.机械工程学报，2017，53（24）：144-150.
	ZHU M， CHEN H Y. Strategy for vehicle adaptive cruise control considering the reaction headway ［J］. Journal of Mechanical Engineering， 2017， 53（24）： 144-150.
5	RAHMAN M， CHOWDHURY M， XIE Y， et al. Review of microscopic lane-changing models and future research opportunities［J］. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems，2013，14 （4）：1942-1956．
6	张亮修，吴光强，郭晓晓.车辆自适应巡航控制系统的建模与分层控制［J］.汽车工程，2018，40（5）：547-553.
	ZHANG L X， WU G Q， GUO X X. Modeling and hierarchical control of vehicle ACC system ［J］. Automotive Engineering，2018，40（5）：547-553.
7	徐少兵，刘学冬，李升波，等. 速比离散型车辆加速-滑行式节油巡航策略［J］.机械工程学报，2017，53（14）：49-58.
	XU S B， LIU X D， LI S B， et al. Fuel-saving pulse-and-glide cruising strategy for road vehicles with discrete gear ratio［J］. Journal of Mechanical Engineering， 2017， 53（14）： 49-58.
8	王建强，俞倩雯，李升波，等.基于道路坡度实时信息的经济车速优化方法［J］.汽车安全与节能学报，2014，5（3）：257-262.
	WANG J Q， YU Q W， LI S B， et al. Eco speed optimization based on real-time information of road gradient［J］. Journal of Automotive Safety and Energy， 2014， 5（3）： 257-262.
9	ZHUANG W C， QU L H， XU S B， et al. Integrated energy-oriented cruising control of electric vehicle on highway with varying slopes considering battery aging［J］. Science China Technological Sciences， 2020， 63（1）： 155-165.
10	董昊轩，殷国栋，庄伟超，等.基于迭代动态规划的网联电动汽车经济性巡航车速优化［J］.机械工程学报，2021，57（6）：121-130.
	DONG H X， YIN G D， ZHUANG W C， et al. Economic cruising velocity optimization using iterative dynamic programming of connected electric vehicle ［J］. Journal of Mechanical Engineering， 2021，57（6）：121-130.
11	OZATAY E， ONORI S， WOLLAEGER J， et al. Cloud-based velocity profile optimization for everyday driving： a dynamic-programming- based solution［J］. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems， 2014， 15（6）： 2491-2505.
12	YE F， PENG H， QI X W， et al. Prediction-based eco-approach and departure at signalized intersections with speed forecasting on preceding vehicles［J］. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems， 2018，20（4）：1378-1389.
13	王玉海，李兴坤，张鹏雷，等.基于ADAS地图的载货车预见巡航实时优化算法［J］.汽车工程，2020，42（10）：1335-1339，1411.
	WANG Y H， LI X K， ZHANG P L， et al. Real-time optimization algorithm for truck predictive cruise based on ADAS map ［J］. Automotive Engineering， 2020， 42（10）：1335-1339，1411.
14	余志生.汽车理论［M］.北京：机械工业出版社，2018：16-17.
	YU Z S. Automobile theory［M］．Beijing：China Machine Press，2018：16-17.

参数名称	数值
迎风面积/m²	8
外廓尺寸/m	12 × 2.5 × 3.7
轮胎半径/m	0.542 5
满载质量/kg	29 000
发动机最大转矩/（N·m）	1 500

[1]	吴其林,沐笑宇,邱明明,赵雅婷. 前车目标丢失弯道自适应巡航控制策略研究[J]. 汽车工程, 2023, 45(10): 1824-1832.
[2]	郝胜强,罗培培,席军强. 基于稳态卡尔曼滤波的车辆质量与道路坡度估计^*[J]. 汽车工程, 2018, 40(9): 1062-1067.
[3]	金辉,丁峰. 智能车辆换道行驶的经济车速研究[J]. 汽车工程, 2018, 40(5): 542-546.

重型商用车预见性自适应巡航控制策略研究

Research on Control Strategy of Predictive Adaptive Cruise Control of Heavy Duty Commercial Vehicle

RichHTML

PDF (PC)

赞

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 10

参考文献 14

相关文章 3

Metrics

本文评价

推荐阅读 10