多车道交叉口联网自动驾驶车辆分散式安全最优控制的一般框架
系统与控制
2020-10-07 v1 系统与控制
最优化与控制
摘要
我们解决最优控制从四条多车道道路到达交叉口的联网自动驾驶车辆 (CAVs) 的问题，这些车辆在交叉口处因安全穿越（包括转弯）而无碰撞地冲突。目标是在确保安全的同时联合最小化每辆 CAV 的行驶时间与能耗。该问题在先前工作中针对单车道道路已获解决。直接推广到每条道路的多车道受限于获得显式最优控制解所需的计算复杂度。作为替代，我们提出一个一般框架，首先将多车道交叉口问题转化为每辆 CAV 的分散式最优控制问题，其安全约束比先前工作更不保守。随后我们采用结合最优控制与控制障碍函数的方法，该方法已被证明能高效跟踪易处理的无约束最优 CAV 轨迹，同时保证所有约束的满足。文中包含仿真示例，以展示所提框架在对称与非对称交叉口几何以及不同 CAV 排序方案下的有效性。
引用
@article{arxiv.2010.02881,
title = {A General Framework for Decentralized Safe Optimal Control of Connected and Automated Vehicles in Multi-Lane Intersections},
author = {Huile Xu and Wei Xiao and Christos G. Cassandras and Yi Zhang and Li Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.02881},
year = {2020}
}