从道路拥堵到车辆控制实现的人工交通流

本文概述了用于 lane-free 道路上自动化车辆的非线性反馈巡航控制器 (Cruise Controllers, CCs) 的设计。反馈设计问题具有挑战性，因为存在各种状态约束（例如碰撞自由运动、道路几何、速度限制）以及控制目标的性质（需要仅依赖相邻车辆的测量实现全局稳定分布式控制器）。因此，所需的非线性控制系统定义在开放集上（不一定是线性空间的微分同胚），其所需平衡点的集合为 non-compact。所提出的 CC 设计基于能量类控制 Lyapunov 函数，这些函数结合了势函数、动能项以及其他适当的惩罚项。微观层面的反馈设计伴随着相应宏观交通流模型的推导。在可选的 CC 特征与所获宏观交通流特性之间建立了明确关系。这有助于主动设计具有所需特性的高效交通流，即构建人工交通流。