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重温 Followerstopper:用于交通消散的相空间拉格朗日控制器

系统与控制 2025-06-26 v2 系统与控制 混沌动力学

摘要

本文重温了 Followerstopper,这是一种基于相空间的控制系统,在混合自动驾驶环境中,已证明其能够缓解高峰时段走走停停交通所引发的突发性交通拥堵。Followerstopper 部署于一辆自动驾驶车辆上。该控制器通过根据前车的相对距离和相对速度调节自车速度,从而衰减向外发散的交通波。在调节速度的同时,控制器还能防止自车与前方车辆在控制器设计参数规定的范围内发生碰撞。控制器设计基于相对距离-相对速度相空间上的一条可配置二次曲线,允许被调节速度在以下状态间转换: 不修改输入; 减速以匹配前车速度; 制动以避免任何即将发生的碰撞。在本文中,我们探讨了 Followerstopper 的相空间特性,并详细描述了一种非线性控制律,该控制律在物理信息边界内调节 Followerstopper 的参考输入。我们还对调节 Followerstopper 参考速度的标称控制律进行了新的讨论,以避免不切实际且不安全的加速度。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.08036,
  title  = {Followerstopper Revisited: Phase-space Lagrangian Controller for Traffic Decongestion},
  author = {Rahul Bhadani},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.08036},
  year   = {2025}
}

备注

10 figures, 11 pages. This version fixes typo in the title, and removes vector field from figures that otherwise adds confusion to the analysis