多车道混合自动驾驶交通的混合系统稳定性分析
系统与控制
2024-10-14 v2 系统与控制
摘要
自动驾驶车辆(AVs)在减少拥堵、提升安全性与降低排放方面具有巨大潜力以增强交通系统。AV控制导致涌现的交通现象；其中一个引人关注的现象是交通断流(滚动路障)，即单辆AV通过频繁换道高效稳定多条车道，类似于高速公路巡逻警员在困难交通状况下穿梭于多车道。尽管先前理论研究聚焦于单车道混合自动驾驶系统，本工作提出了一种面向AV控制下多车道系统的稳定性分析框架。将该问题纳入混合系统范式，所提分析整合了连续车辆动力学与源自AV换道的离散跳跃。通过考察换道频率对系统稳定性的影响，该分析为交通断流现象提供了基于原理的解释，并进一步发现了通过采用较低频换道实现较小侵入性交通平滑的机会。该分析进一步促进了面向提升系统稳定性的交通感知AV换道策略设计。数值分析揭示了理论与仿真间的高度吻合，验证了所提稳定性框架在分析多车道混合自动驾驶交通系统中的有效性。
引用
@article{arxiv.2310.07689,
title = {Hybrid System Stability Analysis of Multi-Lane Mixed-Autonomy Traffic},
author = {Sirui Li and Roy Dong and Cathy Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.07689},
year = {2024}
}