本發(fā)明涉及車輛，尤其涉及一種車輛控制方法、裝置、電子設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、礦山無(wú)人駕駛技術(shù)通過(guò)傳感器、控制算法和通信系統(tǒng)的協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)了礦車在無(wú)人干預(yù)下的自動(dòng)運(yùn)行。這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用不僅大大提高了礦山運(yùn)輸作業(yè)的安全性和穩(wěn)定性，還減少了人工成本，提升了礦山的整體生產(chǎn)效率。無(wú)人礦車可以在惡劣的環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作，且能夠通過(guò)與礦山生產(chǎn)系統(tǒng)的無(wú)縫集成，實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸調(diào)度的最優(yōu)配置。

2、但是，由于礦山環(huán)境的復(fù)雜性，現(xiàn)有的縱向控制策略在實(shí)際應(yīng)用中面臨諸多挑戰(zhàn)。例如，當(dāng)?shù)V車行駛在坡度變化較大的路段時(shí)，現(xiàn)有的縱向控制策略難以在確保安全的前提下實(shí)現(xiàn)對(duì)礦車速度和加速度的精確控制，可能導(dǎo)致礦車在下坡時(shí)超速，在上坡時(shí)動(dòng)力不足，甚至出現(xiàn)剎車不足等危險(xiǎn)情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種車輛控制方法、裝置、電子設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中由于礦山環(huán)境的復(fù)雜性，無(wú)法精準(zhǔn)控制速度和加速度的缺陷，實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜的礦山路徑中，對(duì)車輛的加速度和速度的精準(zhǔn)控制。

2、本發(fā)明提供一種車輛控制方法，包括如下步驟：

3、確定車輛在預(yù)測(cè)時(shí)間段內(nèi)待行駛路徑的坡度信息序列；坡度信息序列包括預(yù)測(cè)時(shí)間段內(nèi)各時(shí)刻對(duì)應(yīng)的待行駛路徑的坡度信息；

4、基于各時(shí)刻對(duì)應(yīng)的待行駛路徑的坡度信息，確定車輛在待行駛路徑上行駛的目標(biāo)補(bǔ)償加速度序列；

5、基于目標(biāo)補(bǔ)償加速度序列，確定車輛在待行駛路徑上行駛時(shí)車輛的執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)加速度變化量；

6、在車輛行駛到待行駛路徑上時(shí)，基于目標(biāo)加速度變化量，控制車輛的速度調(diào)整至目標(biāo)速度。

7、根據(jù)本發(fā)明提供的一種車輛控制方法，基于目標(biāo)補(bǔ)償加速度序列，確定車輛在待行駛路徑上行駛時(shí)車輛的執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)加速度變化量，包括：確定車輛在當(dāng)前時(shí)刻的狀態(tài)向量；狀態(tài)向量用于表征車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；利用預(yù)測(cè)模型，基于狀態(tài)向量和目標(biāo)補(bǔ)償加速度序列，確定目標(biāo)加速度變化量；預(yù)測(cè)模型用于預(yù)測(cè)車輛在待行駛路徑上的速度。

8、根據(jù)本發(fā)明提供的一種車輛控制方法，預(yù)測(cè)模型的構(gòu)建方法包括：基于車輛的一階慣性系統(tǒng)，確定預(yù)測(cè)模型的預(yù)測(cè)狀態(tài)矩陣和預(yù)測(cè)模型的預(yù)測(cè)輸入矩陣；基于狀態(tài)向量的表達(dá)式、目標(biāo)補(bǔ)償加速度序列的表達(dá)式、目標(biāo)加速度變化量的表達(dá)式，預(yù)測(cè)狀態(tài)矩陣和預(yù)測(cè)輸入矩陣，構(gòu)建預(yù)測(cè)模型。

9、根據(jù)本發(fā)明提供的一種車輛控制方法，利用預(yù)測(cè)模型，基于狀態(tài)向量和目標(biāo)補(bǔ)償加速度序列，確定目標(biāo)加速度變化量，包括：將狀態(tài)向量和目標(biāo)補(bǔ)償加速度序列，代入預(yù)測(cè)模型，得到以車輛在預(yù)測(cè)時(shí)間段內(nèi)的目標(biāo)加速度變化量為變量的第一函數(shù)；基于第一函數(shù)和車輛在待行駛路徑上的理想速度序列，確定目標(biāo)函數(shù)；基于車輛的加速度變化量、車輛的加速度和車輛的速度，確定約束條件；基于預(yù)測(cè)模型的預(yù)測(cè)速度和預(yù)測(cè)速度對(duì)應(yīng)的理想速度之間的差異、以及約束條件，不斷優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，得到目標(biāo)函數(shù)的最小值時(shí)所對(duì)應(yīng)的加速度變化量序列；基于加速度變化量序列，確定目標(biāo)加速度變化量。

10、根據(jù)本發(fā)明提供的一種車輛控制方法，基于目標(biāo)加速度變化量，控制車輛的速度調(diào)整至目標(biāo)速度，包括：基于目標(biāo)加速度變化量，確定車輛在預(yù)測(cè)時(shí)間段內(nèi)的目標(biāo)加速度；基于目標(biāo)加速度，確定車輛在預(yù)測(cè)時(shí)間段內(nèi)的目標(biāo)速度；在目標(biāo)加速度大于零的情況下，基于目標(biāo)加速度確定車輛的油門踏板的開(kāi)度；在目標(biāo)加速度小于零的情況下，基于目標(biāo)加速度確定車輛的制動(dòng)踏板的開(kāi)度；基于油門踏板的開(kāi)度或制動(dòng)踏板的開(kāi)度，控制車輛的速度調(diào)整至目標(biāo)速度。

11、根據(jù)本發(fā)明提供的一種車輛控制方法，基于各時(shí)刻對(duì)應(yīng)的待行駛路徑的坡度信息，確定車輛在待行駛路徑上行駛的目標(biāo)補(bǔ)償加速度序列，包括：確定車輛在待行駛路徑上的滾動(dòng)摩擦力和待行駛路徑上的風(fēng)阻；基于各時(shí)刻對(duì)應(yīng)的待行駛路徑的坡度信息、滾動(dòng)摩擦力和車輛的重力加速度，確定車輛在待行駛路徑上行駛的初始補(bǔ)償加速度序列；基于風(fēng)阻和初始補(bǔ)償加速度序列，確定目標(biāo)補(bǔ)償加速度序列。

12、根據(jù)本發(fā)明提供的一種車輛控制方法，確定車輛在當(dāng)前時(shí)刻的狀態(tài)向量，包括：通過(guò)傳感器采集車輛在當(dāng)前時(shí)刻的初始狀態(tài)向量；基于車輛所處環(huán)境的外部環(huán)境信息和車輛的制動(dòng)信息，對(duì)初始狀態(tài)向量進(jìn)行更新，得到車輛在當(dāng)前時(shí)刻的狀態(tài)向量。

13、本發(fā)明還提供一種車輛控制裝置，包括如下模塊：

14、第一確定模塊，用于確定車輛在預(yù)測(cè)時(shí)間段內(nèi)待行駛路徑的坡度信息序列；坡度信息序列包括預(yù)測(cè)時(shí)間段內(nèi)各時(shí)刻對(duì)應(yīng)的待行駛路徑的坡度信息；

15、第二確定模塊，用于基于各時(shí)刻對(duì)應(yīng)的待行駛路徑的坡度信息，確定車輛在待行駛路徑上行駛的目標(biāo)補(bǔ)償加速度序列；

16、第三確定模塊，用于基于目標(biāo)補(bǔ)償加速度序列，確定車輛在待行駛路徑上行駛時(shí)車輛的執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)加速度變化量；

17、控制模塊，用于在車輛行駛到待行駛路徑上時(shí)，基于目標(biāo)加速度變化量，控制車輛的速度調(diào)整至目標(biāo)速度。

18、本發(fā)明還提供一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，處理器執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一種車輛控制方法。

19、本發(fā)明還提供一種非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一種車輛控制方法。

20、本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一種車輛控制方法。

21、本發(fā)明提供的車輛控制方法、裝置、電子設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，通過(guò)確定車輛在預(yù)測(cè)時(shí)間段內(nèi)待形式路徑的坡度信息序列，確定車輛在待行駛路徑上行駛的目標(biāo)補(bǔ)償加速度序列，補(bǔ)償坡度對(duì)車輛加速度的影響；在補(bǔ)償?shù)幕A(chǔ)上，根據(jù)目標(biāo)補(bǔ)償加速度序列，確定車輛在待行駛路徑上行駛時(shí)車輛的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的目標(biāo)加速度變化量，在車輛行駛到待行駛路徑上時(shí)，根據(jù)目標(biāo)加速度變化量將車輛調(diào)整到目標(biāo)速度，提高了目標(biāo)速度的精確度。如此，結(jié)合待行駛路徑的坡度信息，預(yù)測(cè)待行駛路徑的速度，提前調(diào)整控制策略，確保車輛在不同路徑條件下，速度和加速度滿足優(yōu)化目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)車輛的精確控制。

技術(shù)特征：

1.一種車輛控制方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛控制方法，其特征在于，所述基于所述目標(biāo)補(bǔ)償加速度序列，確定所述車輛在所述待行駛路徑上行駛時(shí)所述車輛的執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)加速度變化量，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛控制方法，其特征在于，所述預(yù)測(cè)模型的構(gòu)建方法包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛控制方法，其特征在于，所述利用預(yù)測(cè)模型，基于所述狀態(tài)向量和所述目標(biāo)補(bǔ)償加速度序列，確定所述目標(biāo)加速度變化量，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的車輛控制方法，其特征在于，所述基于所述目標(biāo)加速度變化量，控制所述車輛的速度調(diào)整至目標(biāo)速度，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的車輛控制方法，其特征在于，所述基于所述述各時(shí)刻對(duì)應(yīng)的待行駛路徑的坡度信息，確定所述車輛在所述待行駛路徑上行駛的目標(biāo)補(bǔ)償加速度序列，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛控制方法，其特征在于，所述確定所述車輛在當(dāng)前時(shí)刻的狀態(tài)向量，包括：

8.一種車輛控制裝置，其特征在于，包括：

9.一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述車輛控制方法。

10.一種非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述車輛控制方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及車輛技術(shù)領(lǐng)域，提供一種車輛控制方法、裝置、電子設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，該方法包括：確定車輛在預(yù)測(cè)時(shí)間段內(nèi)待行駛路徑的坡度信息序列；基于各時(shí)刻對(duì)應(yīng)的待行駛路徑的坡度信息，確定車輛在待行駛路徑上行駛的目標(biāo)補(bǔ)償加速度序列；基于目標(biāo)補(bǔ)償加速度序列，確定車輛在待行駛路徑上行駛時(shí)車輛的執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)加速度變化量；在車輛行駛到待行駛路徑上時(shí)，基于目標(biāo)加速度變化量，控制車輛的速度調(diào)整至目標(biāo)速度。本發(fā)明解決了由于礦山環(huán)境的復(fù)雜性，無(wú)法精準(zhǔn)控制速度和加速度的問(wèn)題，通過(guò)結(jié)合待行駛路徑的坡度信息，預(yù)測(cè)待行駛路徑的速度，提前調(diào)整控制策略，實(shí)現(xiàn)車輛的精確控制。

技術(shù)研發(fā)人員：邢正,李飛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：三一智礦科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10