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1、汽車技術(shù)·AutomobileTechnology基于模型預(yù)測控制的車車協(xié)同后端主動防撞研究*余國寬何鋒趙津（貴州大學(xué)，貴陽550025）【摘要】為提高車輛在復(fù)雜行車環(huán)境下的主動安全性，提出了一種基于MPC在線優(yōu)化的加速度重分配后端防撞控制算法，該方法通過車間信息交互分配制動減速度使相鄰車輛間協(xié)同響應(yīng)，從而避免碰撞的發(fā)生。研究表明，通過車間協(xié)同響應(yīng)避撞，可緩解車輛的減速制動壓力，提高車輛在避撞響應(yīng)時的安全性與舒適性。通過仿真驗證了該控制算法的可行性。主題詞：車車協(xié)同后端防撞加速度重分配中圖分類號：U461.91文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章
2、編號：1000-3703（2017）08-0012-07ResearchonCooperativeActiveRear-EndCollisionAvoidanceBasedonMPCYuGuokuan,HeFeng,ZhaoJin（GuizhouUniversity,Guiyang550025）【Abstract】Inordertoimprovetheactivesafetyofvehiclesincomplexdrivingenvironment,anovelrear-endcollisionavoidancealgorith
3、mwasproposedtodistributethebrakingdecelerationbasedonMPC（ModelPredictiveControl）on-lineoptimization,whichmadetheadjacentvehiclesrespondcooperativelythroughinformationexchangebrakingdecelerationbetweenvehicles,toavoidcollision.Theresultsshowthatthebrakingpressureisall
4、eviatedbyinter-vehicularcooperativelyresponding,whichimprovesthedrivingsafetyandridecomfortofvehicleintheprocessofcollisionavoidanceresponse.Simulationverifiesfeasibilityofthiscontrolalgorithm.Keywords:V2Vcooperative,Rear-endcollisionavoidance,Accelerationredistribut
5、ion性控制李亞普洛夫方程提高了控制輸入的穩(wěn)定性，從而1前言[9]保證了控制系統(tǒng)具有較好的性能；ZhaoJin等人提出一隨著汽車保有量的持續(xù)增長，交通事故頻繁發(fā)生，種安全間距策略（SSP），通過獲取運動狀態(tài)和制動能力［1］尤其是汽車追尾已占整個交通事故的75%以上，追信息來調(diào)節(jié)被控車輛的速度和位置，提高了車輛在加速[4，5，10]尾碰撞事故造成的損失占整個交通事故損失的絕大部和緊急制動時的安全性；NausGJL等人考慮到異［2~4］分。構(gòu)交通特點，利用V2V無線通信傳輸車間短程行駛狀[5]為提高車輛行駛的安全性，Yongsoon
6、Yoon等人提態(tài)數(shù)據(jù)，設(shè)計了分布式協(xié)同自適應(yīng)巡航（CACC）控制器，出基于模型預(yù)測控制方法，結(jié)合傳感技術(shù)與數(shù)據(jù)融合技保證了車輛列隊穩(wěn)定性與行駛安全性。術(shù)對車輛軌跡進(jìn)行優(yōu)化與生成，能有效探測前方障礙并在研究車輛跟隨行駛安全時，一般將前車的減速作[6]實現(xiàn)避撞；BageshwarVL等人將避撞控制策略與車輛為車輛跟隨的擾動，而后車通過減速或變道對擾動進(jìn)行加速等約束整合到控制算法中對車輛進(jìn)行控制，提高了避撞響應(yīng)，這種對前車減速擾動的避撞響應(yīng)模式是被動[7][11~13]穩(wěn)定性與安全性；FawazA等人利用車車通信（V2V）來的，當(dāng)車輛
7、跟隨距離較小時，僅依靠后車制動不能[14]獲取換道時周圍車輛的行駛數(shù)據(jù)，并以此建立避撞模型可靠地避撞；當(dāng)后車采取緊急制動來避撞時，將產(chǎn)生來控制車輛，實現(xiàn)車輛在換道時的緊急避撞；CaruntuC較大的減速度，而頻繁高強度的制動會使輪胎與制動器[8][15]F等人基于MPC方法，同時考慮通信時間延遲，運用柔磨損加劇，舒適性與燃油經(jīng)濟性變差。*基金項目：國家自然科學(xué)基金（61164007）和貴州大學(xué)研究生創(chuàng)新基金（研理工2016028）項目資助。-12-汽車技術(shù)余國寬，等：基于模型預(yù)測控制的車車協(xié)同后端主動防撞研究本文以控制主車（以下
8、稱主車）為研究對象建立車車讀取主車的行駛信息后，按系統(tǒng)設(shè)計約束進(jìn)行制動車跟隨模型，基于V2V通信提出一種車車主動協(xié)同后減速避撞；前車讀取主車行駛信息后，判斷加速后是否端防撞控制算法，利用MPC設(shè)計緊急避撞條件下的加會與主車發(fā)生碰撞，若有碰撞的可能，則前車將采取與
