一种用于优化通行路宽的可编组无轨电车控制方法及系统与流程

1.本发明涉及无轨电车控制领域，尤其涉及一种用于优化通行路宽的可编组无轨电车控制方法及系统。


背景技术：

2.随着城市快速发展，居住人口逐年增加，市内公共交通合理化建设逐渐成为制约城市发展的一大关键问题。交通压力不仅来自日渐增多的道路车辆，同时也是道路不合理利用导致的恶果。因此为了缓解这一问题，一方面，车辆领域内迅速发展的自动驾驶技术不仅能解放驾驶员的双手，对于规划合理的交通流也具有重要作用。另一方面，新型的公共交通工具可编组无轨电车，通过多节车厢的编组和铰接实现载客量变化，能有效应对当代交通出现的交通拥堵、出行不便、环境污染等问题。
3.如图1所示，可编组无轨电车相较于普通车辆具有更复杂的车辆构型，因此针对其的自动控制技术也较为复杂，传统的可编组无轨电车通过控制车轮转角使得铰接点跟踪道路中心线的方式运行，这种循迹方式简单易于实现，但车辆在转弯过程时会占用大于自车宽度的道路通行宽度，而且使得车身绝大部分处于道路中心线一侧，另一侧则是空余状态，浪费了道路资源。
4.由此可见，当前对车辆的控制缺乏对道路因素的考虑，同时道路的规划也没有考虑车辆的循迹方式。因此在利用可编组无轨电车提高客运量的基础上还需要给予合理的控制策略，使其占用更小的通行路宽，实现车与路的协同规划。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种用于优化通行路宽的可编组无轨电车控制方法及系统，优化了可编组无轨电车的运行轨迹，使得其运行过程中的通行路宽更加合理。
6.为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
7.一种用于优化通行路宽的可编组无轨电车控制方法，包括以下步骤：
8.选取目标车厢，计算所述目标车厢的前铰接点处的道路曲率ρ1以及后铰接点处的道路曲率ρ2；
9.若ρ1或ρ2不为0，根据ρ1和ρ2的值匹配对应的车辆中心线偏差公式，并构建通行占道路宽公式，对所述通行占道路宽公式求最优解，得到所述目标车厢的前铰接点与道路中心线距离的目标值，以及所述目标车厢的后铰接点与道路中心线距离的目标值；
10.调整所述目标车厢前后轮转角，使得所述目标车厢的前铰接点与道路中心线的距离为目标值，且所述目标车厢的后铰接点与道路中心线的距离为目标值。
11.进一步的，若ρ1＝0且ρ2≠0，或者ρ2＝0且ρ1≠0，对应的车辆中心线偏差公式为：
[0012][0013]
上式中，r1为道路中心线在道路曲率ρ1处的曲率半径，为目标车厢在道路曲率ρ1处的角度，为目标车厢长度。
[0014]
进一步的，若ρ1、ρ2均大于0或ρ1、ρ2均小于0，对应的车辆中心线偏差公式为：
[0015][0016][0017]
上式中，r1为道路中心线在道路曲率ρ1处的曲率半径，r2为道路中心线在道路曲率ρ2处的曲率半径，为目标车厢在道路曲率ρ1处的角度，为目标车厢长度
[0018]
进一步的，若ρ1、ρ2中一个大于0且另一个小于0，对应的车辆中心线偏差公式为：
[0019][0020][0021]
上式中，r1为道路中心线在道路曲率ρ1处的曲率半径，r2为道路中心线在道路曲率ρ2处的曲率半径，为目标车厢在道路曲率ρ1处的角度，为目标车厢长度
[0022]
进一步的，对所述通行占道路宽公式求最优解具体包括：将所述通行占道路宽公式作为目标函数，并设置约束条件，所述约束条件为：目标车厢在道路中心线两侧的通行占道路宽之差y在预设区间内。
[0023]
进一步的，构建通行占道路宽公式的步骤具体包括，获取目标车厢在道路的位姿，车辆中心线与道路中心线不相交情况下，从所述距离距离和对应的车辆中心线偏差公式中选取最大和最小的值，将所述最大和最小的值以及目标车厢的宽度相加，得到道路宽度；车辆中心线与道路中心线相交情况下，从所述距离距离和对应的车辆中心线偏差公式中选取道路中心线两侧的最大值，将所述两侧的最大值以及目标车厢的宽度相加，得到道路宽度。
[0024]
进一步的，车辆中心线与道路中心线不相交情况下，从所述距离距离和对应的车辆中心线偏差公式中选取最大和最小的值，将所述绝对值最大和最小的值以及目标车厢的宽度相加的具体步骤包括：
[0025]
车辆中心线两端在道路中心线外侧的情况下：
[0026]
若ρ1＝0且ρ2≠0，或ρ2＝0且ρ1≠0，将距离距离进行比较后，将其中的绝对值最大值和对应的车辆中心线偏差公式以及目标车厢的宽度相加；
[0027]
若ρ1、ρ2均大于0，或ρ1、ρ2均小于0，将距离距离进行比较后的绝对值最大值，以及对应的车辆中心线偏差公式车辆中心线偏差公式比较后的绝对值最大
值和目标车厢的宽度相加；
[0028]
车辆中心线两端在道路中心线内侧的情况下：
[0029]
若ρ1＝0且ρ2≠0，或ρ2＝0且ρ1≠0，将距离距离进行比较后，将其中的绝对值最大值和对应的车辆中心线偏差公式以及目标车厢的宽度相加；
[0030]
若ρ1、ρ2均大于0，或ρ1、ρ2均小于0，将距离距离进行比较后的绝对值最大值，以及对应的车辆中心线偏差公式车辆中心线偏差公式比较后的绝对值最大值和目标车厢的宽度相加。
[0031]
进一步的，车辆中心线与道路中心线相交情况下，从所述距离距离和对应的车辆中心线偏差公式中选取道路中心线两侧的最大值，将所述两侧的最大值以及目标车厢的宽度相加的具体步骤包括：
[0032]
若ρ1＝0且ρ2≠0，或ρ2＝0且ρ1≠0，将距离距离进行比较后，将其中的绝对值最大值和对应的车辆中心线偏差公式以及目标车厢的宽度相加；
[0033]
若ρ1、ρ2均大于0，或ρ1、ρ2均小于0，将距离距离进行比较后的绝对值最大值，以及对应的车辆中心线偏差公式车辆中心线偏差公式比较后的绝对值最大值和目标车厢的宽度相加；
[0034]
若ρ1、ρ2中一个大于0且另一个小于0，将距离距离对应的车辆中心线偏差公式车辆中心线偏差公式比较后的道路中心线两侧的绝对值绝对值分别和目标车厢的宽度相加。
[0035]
本发明还提出一种用于优化通行路宽的可编组无轨电车控制系统，包括：
[0036]
目标选取单元，用于选取目标车厢，计算所述目标车厢的前铰接点处的道路曲率ρ1以及后铰接点处的道路曲率ρ2；
[0037]
距离计算单元，用于ρ1或ρ2不为0时，根据ρ1和ρ2的值匹配对应的车辆中心线偏差公式，并构建通行占道路宽公式，对所述通行占道路宽公式求最优解，得到所述目标车厢的前铰接点与道路中心线距离的目标值，以及所述目标车厢的后铰接点与道路中心线距离的目标值；
[0038]
执行单元，用于调整所述目标车厢前后轮转角，使得所述目标车厢的前铰接点与道路中心线的距离为目标值，且所述目标车厢的后铰接点与道路中心线的距离为目标值。
[0039]
进一步的，构建通行占道路宽公式时，所述距离计算单元用于获取目标车厢在道路的位姿，车辆中心线与道路中心线不相交情况下，从所述距离距离和对应的车辆中心线偏差公式中选取最大和最小的值，将所述最大和最小的值以及目标车厢的宽度相加，得到通行占道路宽公式；车辆中心线与道路中心线相交情况下，从所述距离距离和对应的车辆中心线偏差公式中选取道路中心线两侧的最大值，将所述两侧的最
大值以及目标车厢的宽度相加，得到通行占道路宽公式。
[0040]
和现有技术相比，本发明具有下述优点：
[0041]
本发明从车辆通行占道路宽出发，通过最小化通行路宽这一目标函数，求解相应的控制量，实现了对车辆运行轨迹的优化，保证了道路的合理利用，利于提高交通效率。该方法一方面可用于辅助车辆轨迹规划，将最小占道这一因素纳入轨迹规划的考虑中。另一方面也可指导未来道路的合理规划，减少路面空余，同时针对当前道路状态还可以辅助特定通行环境需求下的公共交通车辆结构优化。因此，该方法充分考虑了车路协同设计理念，对未来车辆设计以及交通规划具有重要作用。
附图说明
[0042]
图1为目前可编组无轨电车通行占道路宽示意图。
[0043]
图2为车辆转弯时车辆中心线与道路中心线同侧情况下最小通行占道路宽示意图。
[0044]
图3为车辆转弯时车辆中心线与道路中心线交叉情况下最小通行占道路宽示意图。
[0045]
图4为本发明实施例的简要流程图。
[0046]
图5为本发明实施例的详细流程图。
[0047]
图6为“j型”道路路宽模型示意图。
[0048]
图7为“j型”道路计算车辆中心线偏差公式的几何关系图。
[0049]
图8为“c型”道路路宽模型示意图。
[0050]
图9为“c型”道路计算车辆中心线偏差公式的几何关系图。
[0051]
图10为“s型”道路路宽模型示意图。
[0052]
图11为“s型”道路计算车辆中心线偏差公式的几何关系图。
具体实施方式
[0053]
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
[0054]
如图2所示，根据车辆在弯道中通行时的位姿可知，车辆在弯道中的通行路宽为车身内外包络线半径之差，普通的定曲率弯道中，等于曲率中心到车身最远距离减去曲率中心到车身最近距离，一般变曲率弯道中，等于外包络线减去道路中心线加上内包络线减去车身中心线，公式如下所示：
[0055]dmi
＝(r
1-rn)+(r
e-r1)
ꢀꢀꢀ
(1)
[0056]
上式中，r1为弯道曲率中心点o1到道路中心线的曲率半径，rn为弯道曲率中心点o1到车身内包络线的曲率半径，re为弯道曲率中心点o1到车身外包络线的曲率半径。
[0057]
在此基础上，将车辆简化为图2中可代表车辆位姿的车身中心线以车身中心线和道路中心线之间的偏差来计算车辆在弯道中的通行路宽占道宽度，车身中心线与道路中心线不相交，且前端点t
1mi
以及后端点在道路中心线同一侧的情况
下，车辆在弯道中的通行路宽占道宽度等于车身中心线与道路中心线最远与最近距离之和加上车身的宽度，公式如下所示：
[0058][0059]
上式中，r1为弯道曲率中心点o1到道路中心线的曲率半径，o1t
1mi
为弯道曲率中心点o1到车身中心线前端点t
1mi
的距离，为弯道曲率中心点o1到车身中心线的垂直距离，tw为车身宽度，为常量。
[0060]
式(2)进一步化简，得到：
[0061][0062]
上式中，
△
t
1mi
为车身中心线前端点t
1mi
到道路中心线的距离，为弯道曲率中心点o1到车身中心线的投影到道路中心线的距离，其分别为车身中心线到道路中心线的最远距离和最近距离。
[0063]
如图3所示，车身中心线的前端点t
1mi
以及后端点在道路中心线两侧，即车身中心线与道路中心线相交的情况下，车辆在弯道中的通行路宽占道宽度等于车身中心线与道路中心线两侧的最远距离之和，再加上车身的宽度，公式与式(3)类似，表达式如下：
[0064][0065]
上式中，
△
t
1mi
为车身中心线前端点t
1mi
到道路中心线的距离，为弯道曲率中心点o1到车身中心线的投影到道路中心线的距离，为车身中心线后端点到道路中心线的距离，为弯道曲率中心点o2到车身中心线的投影到道路中心线的距离。
[0066]
显然，若车身中心线前端点t
1mi
以及后端点与道路中心线的距离发生变化时，车身中心线到道路中心线的最远距离和最近距离将发生变化，导致车辆在弯道中的通行占道路宽宽度不同，因此，只要能确定车身中心线前端点t
1mi
与道路中心线距离的目标值，以及后端点与道路中心线距离的目标值，就能够实现车辆在弯道中的通行路宽占道最小。同时，由于可编组无轨电车每一节车厢均按照虚拟轨道运行，因此每一节车厢的运行轨迹相同，所以只需要对于弯道中的车厢的通行占道路宽情况进行控制。
[0067]
根据上述构思内容，如图4所示，本实施例提出一种用于优化通行路宽的可编组无轨电车控制方法，包括以下步骤：
[0068]
s1)选取目标车厢，计算所述目标车厢的前铰接点处的道路曲率ρ1以及后铰接点处的道路曲率ρ2；
[0069]
s2)若ρ1或ρ2不为0，根据ρ1和ρ2的值匹配对应的车辆中心线偏差公式，并构建通行
占道路宽公式，对所述通行占道路宽公式求最优解，得到所述目标车厢的前铰接点与道路中心线距离的目标值，以及所述目标车厢的后铰接点与道路中心线距离的目标值；
[0070]
s3)调整所述目标车厢前后轮转角，使得所述目标车厢的前铰接点与道路中心线的距离为目标值，且所述目标车厢的后铰接点与道路中心线的距离为目标值；
[0071]
s4)返回步骤s2)，直到ρ1和ρ2均为0；
[0072]
s5)返回步骤s1)选取新的目标车厢，直到所有车厢选取完毕。
[0073]
本实施例的步骤s1)中，考虑到可能存在几个车厢同时过弯的情况，目标车厢可以为一个或多个可编组无轨电车上的车厢。
[0074]
本实施例的步骤s2)中，计算目标车厢的前铰接点处的道路曲率ρ1以及后铰接点处的道路曲率ρ2，由ρ1和ρ2的组合就可以得到目标车厢在图5中的对应工况，从而匹配对应的车辆中心线偏差公式，并构建通行占道路宽公式，而根据式(1)至式(4)可知，通行占道路宽公式与车厢宽度、车身中心线到道路中心线的最远距离和最近距离有关，车身中心线到道路中心线的最远距离和最近距离与车辆中心线偏差公式有关。
[0075]
下面对图5中各工况说明如下：
[0076]
工况一对应ρ1和ρ2均为0的情况，表示目标车厢行驶在直道，处于稳态行驶的状态，因此不需要进行最小通行占道路宽控制。
[0077]
工况二对应ρ1＝0且ρ2≠0的情况，表示图6中左侧所示弯道出直道，工况三对应ρ2＝0且ρ1≠0的情况，表示图6中右侧所示直道入弯，对于“j型”道路，其曲率中心为o1，“j型”道路对应的车辆中心线偏差公式基本原理如图7所示，根据车身中心线到曲率中心的距离减去道路中心线到曲率中心的距离得出车身中心线与道路中心线的偏差距离，其中车身中心线到曲率中心的距离可由车身中心线两铰接点到曲率中心的距离在车身中心线到曲率中心连线的投影求出，其中曲率中心到一铰接点距离为道路中心线到曲率中心的距离加上
△
t1，偏差公式为其中r1表示曲率半径，表示铰接点到曲率中心的距离，可以由曲率半径加上铰接点偏差表示，正弦计算部分，和轮子转角是互余关系，轮子转角可通过计算，故问题可归结为通过转角计算正弦夹角的值，在中(a点是点做垂直于直行道路的垂线与点做平行于直行道路的平行线的交点)，根据几何关系可以得出进一步根据几何关系同时令sr＝θ
mi
r，可求得带入原始偏差公式即可得出如下中心线偏差计算公式：
[0078][0079]
上式中，为前铰接点t
1mi
与道路中心线的距离，为后铰接点与道路中心线的距离，r1为道路中心线在道路曲率ρ1处的曲率半径，为目标车厢在道路曲率ρ1处的角度，为目标车厢长度。
[0080]
对于“j型”道路，车辆中心线与道路中心线不相交情况下，若车辆中心线的两端在道路中心线的外侧，距离道路中心线最远点是中心线前铰接点t
1mi
与道路中心线的距离实测值，或者后铰接点与道路中心线距离的实测值，距离道路中心线最近点是曲率中心o1到车身中心线的投影，将距离实测值、距离的实测值进行比较后，将其中的最大值和曲率中心o1到车身中心线的投影到道路中心线的距离代入式(3)，即可得到此情况下目标车箱转弯时所需“j型”道路最小路宽。
[0081]
相对应的，车辆中心线与道路中心线不相交情况下，若车辆中心线的两端在道路中心线的内侧，距离道路中心线最近点是中心线前铰接点t
1mi
与道路中心线的距离实测值，或者后铰接点与道路中心线的距离的实测值，距离道路中心线最远点是曲率中心o1到车身中心线的投影，将距离实测值、距离的实测值进行比较后，将其中的最大值和曲率中心o1到车身中心线的投影到道路中心线的距离代入式(3)，即可得到此情况下目标车箱转弯时所需“j型”道路最小路宽。
[0082]
另外，车辆中心线与道路中心线相交情况下，弯道内侧距离道路中心线最远点是曲率中心o1到车身中心线的投影，弯道外侧距离道路中心线最远点是中心线前铰接点t
1mi
与道路中心线的距离实测值，或者后铰接点与道路中心线的距离的实测值，将距离实测值、距离的实测值进行比较后，将其中的最大值和曲率中心o1到车身中心线的投影到道路中心线的距离代入式(3)，即可得到车辆中心线与道路中心线相交情况下目标车箱转弯时所需“j型”道路最小路宽。
[0083]
工况五对应ρ1、ρ2均大于0的情况，表示图8中(a)和(c)所示的弯道变曲率，工况六对应ρ1、ρ2均小于0的情况，表示图8中(b)和(d)所示的弯道变曲率，工况四对应ρ1＝ρ2的情况，表示弯道定曲率，为工况五和工况六的特殊状态，对于“c型”道路，其存在两个曲率中心o1与o2，“c型”道路对应的车辆中心线偏差公式基本原理如图9所示，和j型路况一致，不同之处在于正弦值计算部分不同，这一部分中和互余，在和中利用余弦定理计算出和在几何关系上
联立该公式与式(4)得出“c型”道路第一个曲率中心对应的中心线偏差计算公式而同理计算出即可得到“c型”道路第二个曲率中心对应的中心线偏差计算公式“c型”道路对应的车辆中心线偏差公式如下：
[0084][0085][0086]
式(6)和式(7)中，为前铰接点t
1mi
与道路中心线的距离，为后铰接点与道路中心线的距离，r1为道路中心线在道路曲率ρ1处的曲率半径，r2为道路中心线在道路曲率ρ2处的曲率半径，为目标车厢在道路曲率ρ1处的角度，为目标车厢长度。
[0087]
对于“c型”道路，由于其存在两个曲率中心o1与o2，车辆中心线与道路中心线不相交情况下，若车辆中心线两端在道路中心线外侧，距离道路中心线最远点是中心线前铰接点t
1mi
与道路中心线的距离实测值，或者后铰接点与道路中心线的距离实测值，距离道路中心线最近点是曲率中心点o1到车身中心线的投影，或者曲率中心点o2到车身中心线的投影，将距离实测值、距离实测值进行比较后的最大值，和曲率中心点o1到车身中心线的投影到道路中心线的距离曲率中心点o2到车身中心线的投影到道路中心线的距离比较后的最大值代入式(3)，即可得到此情况下目标车箱转弯时所需“c型”道路最小路宽。
[0088]
相对应的，车辆中心线与道路中心线不相交情况下，若车辆中心线两端在道路中心线内侧，距离道路中心线最近点是中心线前铰接点t
1mi
与道路中心线的距离实测值，或者后铰接点与道路中心线的距离实测值，距离道路中心线最远点是曲率中心点o1到车身中心线的投影，或者曲率中心点o2到车身中心线的投影，将
距离实测值、距离实测值进行比较后的最大值，和曲率中心点o1到车身中心线的投影到道路中心线的距离曲率中心点o2到车身中心线的投影到道路中心线的距离比较后的最大值代入式(4)，即可得到车辆中心线与道路中心线同侧此情况下目标车箱转弯时所需“c型”道路最小路宽。
[0089]
另外，车辆中心线与道路中心线相交情况下，由于“c型”道路存在两个曲率中心o1与o2，故在车身中心线上存在与曲率中心o1与o2分别对应的两个投影点与点，其中只有一个是弯道内侧距离道路中心线的最远点，判断标准是，将和的延长线交于曲率中心oj点，oj点对应的投影点为最远点。而弯道外侧距离道路中心线最远点是中心线前铰接点t
1mi
与道路中心线的距离实测值，或者后铰接点与道路中心线的距离实测值，将距离实测值、距离实测值、曲率中心点o1到车身中心线的投影到道路中心线的距离曲率中心点o2到车身中心线的投影到道路中心线的距离进行比较后，将道路中心线两侧的最大值代入式(4)，即可得到车辆中心线与道路中心线相交情况下目标车箱转弯时所需“c型”道路最小路宽。
[0090]
工况七对应ρ1、ρ2异号，即ρ1、ρ2中一个大于0且另一个小于0的情况，表示图10所示的s型弯道，对于“s型”道路，其存在两个曲率中心o1与o2，“s型”道路对应的车辆中心线偏差公式的计算原理如图11所示，与上述工况一致，不同之处均在于正弦计算部分，从几何关系上直接可以看出根据和利用余弦定理求出正弦夹角得到“s型”道路第一个曲率中心对应的车辆中心线偏差公式计算时，同理在和中根据余弦定理求得正弦夹角，最终计算“s型”道路第二个曲率中心对应的车辆中心线偏差公式“s型”道路对应的车辆中心线偏差公式如下：
[0091]
[0092][0093]
式(8)和式(9)中，为前铰接点t
1mi
与道路中心线的距离，为后铰接点与道路中心线的距离，r1为道路中心线在道路曲率ρ1处的曲率半径，r2为道路中心线在道路曲率ρ2处的曲率半径，为目标车厢在道路曲率ρ1处的角度，为目标车厢长度。
[0094]
对于“s型”道路，只存在车辆中心线与道路中心线相交的情况，由于其存在两个曲率中心o1与o2，故在车身中心线上存在与曲率中心o1与o2分别对应的两个投影点与点，与两点分别可能为车身中心线上距离道路中心线两侧的最远点，当入弯较浅和出弯较深时，最远点还可能为车身中心线两端的点或点。因此将点与道路中心线的距离实测值、点与道路中心线的距离实测值、曲率中心点o1到车身中心线的投影到道路中心线的距离曲率中心点o2到车身中心线的投影到道路中心线的距离进行比较后，将道路中心线两侧的最大绝对值代入式(4)，即可得到目标车箱转弯时所需“s型”道路最小路宽。
[0095]
式(5)至式(9)中，r1、r2、和均为可通过传感器测量得到数据，由此可知车辆中心线偏差公式为与距离距离有关的函数，因此，本实施例的步骤s2)中，匹配到车辆中心线偏差公式之后，即可根据车辆位姿情况得到对应的通行占道路宽，对通行占道路宽求解最优化问题，得到最小计算结果，以及距离和距离的目标值，然后在步骤s3)中按照目标距离调整对应的前后轮转角，最终使得距离和距离的实测值等于目标值，即可实现目标车厢通行占道路宽最小的转弯。最优解算法以及根据目标距离调整轮胎转角均为较为成熟的现有技术，在此不再赘述。
[0096]
车辆中心线与道路中心线不相交，且两端在道路中心线外侧的情况下，构建通行占道路宽公式的步骤包括：
[0097]
若ρ1＝0且ρ2≠0，或ρ2＝0且ρ1≠0，将距离距离进行比较后，将其中的最大值和对应的车辆中心线偏差公式以及目标车厢的宽度相加，即得到通行占道路宽公式为：
[0098]
若ρ1、ρ2均大于0，或ρ1、ρ2均小于0，将距离距离进行比较后的最大值，以及对应的车辆中心线偏差公式车辆中心线偏差公式最大值和目标车厢的宽度相加，即得到通行路宽公式为：
[0099]
车辆中心线与道路中心线不相交，且两端在道路中心线内侧的情况下，构建通行占道路宽公式的步骤包括：
[0100]
若ρ1＝0且ρ2≠0，或ρ2＝0且ρ1≠0，将距离距离进行比较后，将其中的最大值和对应的车辆中心线偏差公式以及目标车厢的宽度相加，即得到通行占道路宽公式为：
[0101]
若ρ1、ρ2均大于0，或ρ1、ρ2均小于0，将距离距离进行比较后的最大值，以及对应的车辆中心线偏差公式车辆中心线偏差公式比较后的最大值和目标车厢的宽度相加，即得到通行占道路宽公式为：
[0102]
车辆中心线与道路中心线相交情况下，构建通行占道路宽公式的步骤包括：
[0103]
若ρ1＝0且ρ2≠0，或ρ2＝0且ρ1≠0，将距离距离进行比较后，将其中的最大值和对应的车辆中心线偏差公式以及目标车厢的宽度相加，即得到通行占道路宽公式为：
[0104]
若ρ1、ρ2均大于0，或ρ1、ρ2均小于0，将距离距离进行比较后的最大值，以及对应的车辆中心线偏差公式车辆中心线偏差公式比较后的最大值和目标车厢的宽度相加，即得到通行占道路宽公式为：
[0105]
若ρ1、ρ2中一个大于0且另一个小于0，将距离距离对应的车辆中心线偏差公式车辆中心线偏差公式比较后的道路中心线两侧的最大绝对值和目标车厢的宽度相加，即得到通行占道路宽公式为：
[0106]
本实施例中，若考虑均匀通行占道路宽，求最优解时，除了将通行占道路宽作为目标函数之外，还需要同时设置约束条件：目标车厢在道路中心线两侧的通行占道路宽之差在预设区间内，即ymin《y《ymax，ymin、ymax分别为预设区间的下限值和上限值。
[0107]
因此，令j＝d
mi
，d
mi
为前文所述通行占道宽度，该通行占道路宽最优化问题规划如下：
[0108]
minj(
△
t)
[0109]
s.t.
[0110]
ymin《y《ymax
[0111]
△
t＝f(y)
[0112]
其中由于和值相差较小，因此做了近似相等。
[0113]
本实施例中，规定存在正负，由于车辆转弯时，车轮转角偏向于弯道内侧，当前轮转角为正的时候，识别前端在道路中心线左侧则为正，右侧为负,是后轮转角为负时，在左侧为正，右侧为负。其中转角正负规定为偏向瞬心方向时，规定为正，
背离瞬心方向时，规定为负。因此，车辆中心线与道路中心线相交情况下：
[0114]
对于“j型”道路，有：
[0115]
对于“c型”道路，有：
[0116]
对于“s型”道路，有：
[0117]
同时，车辆中心线与道路中心线不相交情况下：
[0118]
对于“j型”道路，若车辆中心线的两端在道路中心线的外侧，有：道路，若车辆中心线的两端在道路中心线的外侧，有：
[0119]
对于“j型”道路，若车辆中心线的两端在道路中心线的内侧，有：道路，若车辆中心线的两端在道路中心线的内侧，有：
[0120]
对于“c型”道路，若车辆中心线的两端在道路中心线的外侧，有：道路，若车辆中心线的两端在道路中心线的外侧，有：
[0121]
对于“c型”道路，若车辆中心线的两端在道路中心线的内侧，有：道路，若车辆中心线的两端在道路中心线的内侧，有：
[0122]
本实施例还可以根据前文所述的内容，进行路宽规划，具体过程如下：
[0123]
对目标车厢所行驶的当前待规划的道路，若目标车厢的曲率ρ1和ρ2均为0，将当前待规划的道路的宽度规划为目标车厢的宽度，若目标车厢的曲率ρ1或ρ2不为0，根据步骤s2)构建通行占道路宽公式，并针对通行占道路宽公式最小值求最优解，得到目标车厢在道路不同位姿下，当前待规划的道路的宽度。
[0124]
本实施例还提出一种用于优化通行路宽的可编组无轨电车控制系统，包括：
[0125]
目标选取单元，用于选取目标车厢，计算所述目标车厢的前铰接点处的道路曲率ρ1以及后铰接点处的道路曲率ρ2；
[0126]
距离计算单元，用于ρ1或ρ2不为0时，根据ρ1和ρ2的值匹配对应的车辆中心线偏差公式，并构建通行占道路宽公式，对所述通行占道路宽公式求最优解，得到所述目标车厢的前铰接点与道路中心线的距离目标值，以及所述目标车厢的后铰接点与道路中心线的距离目标值；
[0127]
执行单元，用于调整所述目标车厢前后轮转角，使得所述目标车厢的前铰接点与道路中心线的距离为目标值，且所述目标车厢的后铰接点与道路中心线的距离为目标值。
[0128]
若ρ1＝0且ρ2≠0，或者ρ2＝0且ρ1≠0，距离计算单元匹配得到的车辆中心线偏差公式为式(5)；
[0129]
若ρ1、ρ2均大于0或ρ1、ρ2均小于0，距离计算单元匹配得到的车辆中心线偏差公式为式(6)和式(7)；
[0130]
若ρ1、ρ2中一个大于0且另一个小于0，距离计算单元匹配得到的车辆中心线偏差公式为式(8)和式(9)。
[0131]
此外，本实施例的用于优化通行路宽的可编组无轨电车控制系统构建通行占道路
宽公式时，距离计算单元可以在目标车厢的曲率ρ1和ρ2均0时，将当前待规划的道路的宽度规划为目标车厢的宽度，目标车厢的曲率ρ1或ρ2不为0时，根据目标车厢在道路的位姿，车辆中心线与道路中心线不相交情况下，在距离距离和对应的车辆中心线偏差公式中选取绝对值最大和最小的值，将所述绝对值最大和最小的值以及目标车厢的宽度相加，得到通行占道路宽公式；车辆中心线与道路中心线相交情况下，在距离距离和对应的车辆中心线偏差公式中选取道路中心线两侧的最大值，将两侧的最大值和目标车厢的宽度相加，得到通行占道路宽公式。
[0132]
本实施例还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有被编程或配置以执行本实施例所述的用于优化通行路宽的可编组无轨电车控制方法的计算机程序。
[0133]
上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。