面向网联自动驾驶车辆的混合车辆队列：建模、稳定性分析与应用
系统与控制
2021-07-29 v2 系统与控制
摘要
车辆队列有望显著提高交通吞吐量并减少燃料消耗和排放，因此近期受到广泛关注。在本研究中，我们为网联自动驾驶车辆 (CAVs) 提出了一种混合车辆队列系统。首先，为所提队列系统制定了一个结合恒定时距 (CTG) 和恒定间距 (CS) 的混合间距策略，其中领航车采用 CTG，跟随车采用 CS 策略。基于 范数弦稳定性准则，新引入了外部头到尾弦稳定性和混合弦稳定性的概念，并利用拉普拉斯变换推导了频域中混合弦稳定性的充分条件。进行了数值实验以验证混合弦稳定性。此外，采用两个典型场景和若干有效性度量 (MOE) 来从各个方面验证所提混合队列系统的有效性。结果表明，混合队列系统优于基于 CS 的队列系统。它还表明，在周期性波动场景下，混合队列系统相比基于 CTG 的队列系统具有明显优势，并且在紧急减速和加速场景下与基于 CTG 的队列系统相当。研究结果证明了结合实施 CTG 和 CS 策略在增强 CAVs 队列系统性能和适用性方面的优点。
引用
@article{arxiv.2107.11030,
title = {A Hybrid Vehicle Platoon for Connected and Automated Vehicles: Formulation, Stability Analysis, and Applications},
author = {Yuan Zheng and Min Xu and Shining Wu and Shuaian Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.11030},
year = {2021}
}
备注
41 pages