通用路网中面向系统最优动态交通分配的全自动驾驶车辆极大极小车头时距控制
系统与控制
2024-06-12 v2 系统与控制
摘要
本研究在完全自动化道路网络中构建了车头时距控制框架，我们认为除常规车辆行为（如路径与出发时间选择）外，自动驾驶车辆（AVs）的车头时距是交通动态的另一影响因素。具体而言，我们旨在寻找各路段上 AVs 间的最优时间车头时距，以实现全网系统最优动态交通分配（SO-DTA）。为此，构建了依赖车头时距的基本图（HFD）与依赖车头时距的双队列模型（HDQ）以刻画动态车头时距对道路的影响，并建立动态路网模型。严格证明了最小车头时距总能实现 SO-DTA，但最优车头时距并不唯一。受这两点发现启发，本研究定义了极大最小车头时距（maximin headway）这一新概念，即网络中仍能实现 SO-DTA 的最大车头时距。分析了极大最小车头时距的数学性质并开发了高效求解算法。在小规模与大规模路网上的数值实验验证了极大最小车头时距控制框架的有效性及极大最小车头时距的性质。本研究为在 SO-DTA 的非唯一解中导出期望解提供了思路，并对 SO-DTA 下 AVs 的安全裕度给出了启示。
引用
@article{arxiv.2303.16772,
title = {Maximin Headway Control of Automated Vehicles for System Optimal Dynamic Traffic Assignment in General Networks},
author = {Jinxiao Du and Wei Ma},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.16772},
year = {2024}
}