基于最优耦合观测器的自动驾驶车辆运动控制，确保在网络攻击下的舒适性
系统与控制
2025-12-23 v1 系统与控制
摘要
自动驾驶车辆（AVs）的安全性是交通安全中的一个重要新兴研究领域。已有研究在实验车辆中验证了方法以抵御攻击，确保AV的安全控制，但这些研究很少关注人类运动舒适性。在本文中，我们提出了一种创新的基于最优耦合观测器的框架，从安全和舒适性两个角度抵御网络中连接并自动驾驶车辆群体中受限传感器攻击的影响。我们在具有冗余距离和速度传感器的车队进行合作自适应巡航控制的车跟随中演示了其性能。误差动力学形式化为线性时变（LTV）系统，导致复杂的稳定性条件，通过线性矩阵不等式（LMI）方法进行分析，保证全局渐近稳定性。我们证明了该框架在受限攻击下能够确保乘客的安全与舒适性。在攻击发生初期，框架能够迅速检测被攻击的传感器并切换到最可靠的观测器，以消除受攻击的传感器，即使攻击幅度较小亦然。在未采用本方法时，严重（但受限）的攻击会导致碰撞和显著不适。采用本方法后，攻击对以 ISO-2631 乘坐舒适性和运动恶心指数评估的运动舒适性几乎无影响。这些结果为将舒适性置于自动驾驶车辆安全的前沿提供了可能性。
引用
@article{arxiv.2512.19679,
title = {Optimal-coupling-observer AV motion control securing comfort in the presence of cyber attacks},
author = {Farzam Tajdari and Georgios Papaioannou and Riender Happee},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.19679},
year = {2025}
}