异构交通流的 $\mathcal{L}_2$ 和 $\mathcal{L}_{\infty}$ 稳定性分析及其在自动驾驶车辆控制参数优化中的应用
系统与控制
2018-03-16 v3
摘要
道路上（部分）自动驾驶车辆的存在为补偿传统车辆的不稳定行为提供了机会。受扰动的车辆应 (i) 恢复其平衡速度，(ii) 做出反应以吸收而非传播扰动。在这项工作中，我们首先考虑由异构车辆组成的车辆系统，这些车辆根据现实的行为跟车模型更新其动力学。基于近期研究，引入了车辆系统中所有感兴趣的稳定性定义，即输入输出稳定性、可扩展性、弱队列稳定性和严格队列稳定性。然后，在对建模的车辆系统进行线性化后，进行频域线性稳定性分析，从而得出针对有限和无限异构及同质车辆系统的行为参数的输入输出稳定性、严格和弱队列稳定性条件。这为仅在部分车辆可控的混合交通系统中基于跟车模型的控制设计提供了此前缺失的坚实基础。在仿真中可视化理论结果后，我们制定了一种带有 LMI 约束的优化策略，以调整自动驾驶车辆的行为参数，从而在考虑自动驾驶舒适性的同时最大化混合交通流的 L1 队列稳定性。该优化策略系统地提高了交通流稳定性。我们表明，仅需极少量的自动驾驶车辆即可防止...
引用
@article{arxiv.1609.07382,
title = {$\mathcal{L}_2$ and $\mathcal{L}_{\infty}$ stability analysis of heterogeneous traffic with application to parameter optimisation for the control of automated vehicles},
author = {Julien Monteil and Melanie Bouroche and Douglas J. Leith},
journal= {arXiv preprint arXiv:1609.07382},
year = {2018}
}
备注
43 pages