为提高车辆在复杂行车环境下的主动安全性,提出了一种基于MPC在线优化的加速度重分配后端防撞控制算法,该方法通过车间信息交互分配制动减速度使相邻车辆间协同响应,从而避免碰撞的发生。研究表明,通过车间协同响应避撞,可缓解车辆的减速制动压力,提高车辆在避撞响应时的安全性与舒适性。通过仿真验证了该控制算法的可行性。 过有条件地加速行驶来主动避让后车，替后车分担减速制动压力。此时，主车立即将自己的加速意图、运动状态等信息传输给与之临近的前、后车。后车读取主车的行驶信息后，按系统设计约束进行制动减速避撞；前车读取主车行驶信息后，判断加速后是否会与主车发生碰撞，后端主动防撞研究-电动液压滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机若有碰撞的可能，则前车将采取与主车类似的避撞策略来响应碰撞。在实时V2V通信下，通过这种控制方法依靠车辆主动响应可以避免追尾碰撞事故的发生。3车辆跟随模型为了反映主车及其相邻两车的加速状态，在安全间距控制策略下建立主车与后车的跟随模型，如图1所示。在控制过程中，由于作动器、传感器等响应时间有延迟，为了有效地补偿系统的时间延迟并及时地获取控制信号，在车辆跟随模型中采用一阶迟滞[16，17]本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name，其表达式[18]为：τai(t)+ai(t)=ades(t)（1）式中，τ为控制过程中作动器与传感器引起的一阶延迟；ai(t)为主车加速度；ades(t)为后端防撞系统主车期望加速度。根据车辆跟随模型，主车与后车的运动学关系为：ìídi(t)=xi(t)-xi-1(t)Δdi(t)=di(t)-di_des(t)di_des(t)=c+Tvi-1(t)Δvi(t)=vi(t)-vi-1(t)（2）式中，xi(t)、xi-1(t)分别为主车和后车在车辆列队中的位置；di_des(t)为车辆后端防撞系统期望车间距；di(t)为主车与后车的实际车间距；Δdi(t)为主车与后车的跟随间距误差；vi(t)、vi-1(t)分别为主车与后车行驶速度；c为相邻车辆在停车时的最小安全距离；T为恒定车头时距。由式（1）与式（2）可得：ìíΔd′i(t)=vi(t)-Tai-1(t)Δvi(t)=ai(t件为良好的无风平直路面，天气状况良好，对无线信号传输无干扰；c.运用对比方法进行仿真验证，即对加速度未分配和加速度重分配的两种避撞算法进行对比仿真；d.在未受到后车加速干扰前，主车与后车相距12m,两车以25m/s匀速行驶，跟随状态稳定，仿真验证所用参数如表1所列。表1仿真采用的参数5.2仿真结果分析为了验证主车在紧急避撞下的响应品质,将后车加速作为跟随扰动，使主车与后车对紧急避撞进行协同响应，在避免碰撞的同时缓解后车的减速制动压力。在控制系统模型中对跟随后车施加如图3所示的信号作为该系统的扰动信号，即在18s时使后车以2m/s2加速行驶2s后扰动解除，扰动信号解除后主车与后车在协同避撞控制策略下进行协同避撞响应。图3控制系统加速度扰动信号在协同避撞控制中，主车与后车的相对距离响应如图4所示，在受到加速扰动前，两车相距12m，并保持稳定的行驶状态。在18s时受到来自后车的加速干扰，从而导致后车与主车的相对距离急剧减校在22.3s时，使用加速度未分配的后端防撞控制算法的两车相对距离减小到0，表明此时主车与后车已发生碰撞,且在碰撞发生后的18s内，两车相对运动状态发生大幅度震荡。使用加速度重分配的后端防撞控制算法的两车相对距离在24.5s时达到最小值3.8m，然后再增大并以安全跟车距离稳定行驶，有效避免了碰撞的发生。图4主车与后车的相对距离响应协同避撞控制下主车的加速度响应如图5所示，两种后端防撞算法均进行加速避撞，使用加速度未分配的15202530354045时间/s151050对距离相m/加速度未分配加速度重分配系统权重系数后端主动防撞研究-电动液压滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name