延迟加速度反馈对经典跟车模型的影响
系统与控制
2018-05-25 v1
摘要
延迟反馈在决定直行道路上车辆队列的定性动力学特性方面起着至关重要的作用。受延迟加速度反馈（DAF）在各种场景中的积极影响启发，本文将 DAF 引入经典跟车模型（CCFM）。我们首先推导了带延迟加速度反馈的经典跟车模型（CCFM-DAF）。然后我们给出了 CCFM-DAF 局部稳定的充要条件。接着，我们证明 CCFM-DAF 通过 Hopf 分岔从局部稳定 regime 过渡到不稳定 regime，从而导致系统动力学中出现极限环。然后我们提出了一个合适的线性变换，使我们能够通过研究 CCFM 的类似特性来分析 CCFM-DAF 的局部分岔特性。我们还研究了 DAF 对 CCFM 的三个重要动力学特性的影响，即非振荡收敛、队列稳定性和鲁棒稳定性。我们的分析辅以稳定性图和分岔图。我们的工作揭示了 DAF 对 CCFM 的以下有害影响：（i）局部稳定区域减小，（ii）涌现极限环的频率增加，（iii）涌现极限环的幅值减小，（iv）破坏了非振荡特性，（vi）队列失稳风险增加，以及（vii）对参数不确定性的韧性降低。因此，我们报告了一个与实际相关的应用，其中 DAF 在多个关注指标上降低了性能。
引用
@article{arxiv.1805.09743,
title = {Impact of delayed acceleration feedback on the classical car-following model},
author = {Gopal Krishna Kamath and Krishna Jagannathan and Gaurav Raina},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.09743},
year = {2018}
}