基于线性约束二次规划的分层 MPC 跟车方法

单车道跟车是自动驾驶中的基础任务。理想的跟车控制器应与前车保持合理距离范围，并尽可能平顺地实现。为此，已有众多控制方法被提出：部分仅依赖局部感知；其余还利用非局部的下游观测。局部方法能衰减高频速度振荡且计算经济，非局部方法可抑制更宽频带的振荡交通但计算代价更大。本文设计一种新颖的非局部三层 MPC 控制器，既能平滑宽频带振荡交通，又适于实时应用。控制器设计的核心在于 1) 基于 ETA 估计的易用预测方法，以及 2) 专为处理多种车距约束而设计的鲁棒轻量优化过程。数值仿真表明，所提控制器能在以适中加速度行驶的同时保持可变车距，且对不完美的交通预测具有鲁棒性。