混合交通环岛的最优安全排序与运动控制
系统与控制
2025-03-26 v1 系统与控制
摘要
本文针对网联自动驾驶车辆（Connected and Automated Vehicles, CAVs）在混合交通中行驶于单车道环岛的场景，开发了一种最优安全排序（Optimal Safe Sequencing, OSS）控制框架，其中 CAVs 与人类驾驶车辆（Human-Driven Vehicles, HDVs）共存。该框架联合优化车辆排序和运动控制，以最小化行驶时间、能耗和不适感，同时确保速度相关的安全保证，并遵守速度和加速度约束。这一目标通过整合以下两部分来实现： 确保汇入安全且无需任何 HDV 行为知识的安全排序（Safe Sequencing, SS）策略； 结合控制 Lyapunov 屏障函数的模型预测控制（Model Predictive Control with Control Lyapunov Barrier Functions, MPC-CLBF）框架，该框架优化 CAV 运动控制，同时缓解了在使用控制屏障函数（Control Barrier Functions, CBFs）提供安全保证时常见的不可行性和短视控制问题。在各种交通需求、CAV 渗透率和控制参数下的仿真结果证明了该框架的有效性和稳定性。
引用
@article{arxiv.2503.19738,
title = {Optimal Safe Sequencing and Motion Control for Mixed Traffic Roundabouts},
author = {Yingqing Chen and Christos G. Cassandras},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.19738},
year = {2025}
}