具有安全保证的圆环中的最优排序与运动控制
系统与控制
2024-03-21 v2 系统与控制
摘要
本文开发了一种用于穿越单车道圆环的连接自动化车辆(CAV)控制器。该控制器同时确定最优序列及其相关的最优运动控制，旨在最小化旅行时间和能源消耗，同时提供速度依赖的安全保证，并满足速度和加速度约束。通过整合(a) 模型预测控制(MPC) 以实现具有(receding horizon)优化的( b) 控制李亚布纳-屏障函数(CLBFs) 以保证在有限时间内收敛于安全集合，从而提供相对于经典控制屏障函数(CBFs)的扩展稳定区域。所提出的MPC-CLBF框架解决了控制 CAV 在交通网络中多个相互关联控制区域的过程中常见的不可行性和仔细控制问题，这些问题一直是控制穿越圆环的 CAV 领域先前工作的局限性，同时仍然提供安全保证。在不同交通需求下的仿真结果表明，该控制器有效且稳定。
引用
@article{arxiv.2403.09923,
title = {Optimal Sequencing and Motion Control in a Roundabout with Safety Guarantees},
author = {Yingqing Chen and Christos G. Cassandras and Kaiyuan Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.09923},
year = {2024}
}