给定道路上用于降低晕动症的最优速度剖面
系统与控制
2020-10-13 v1 系统与控制
摘要
晕动症(MS)是大多数交通系统面临的问题。文献中提出了若干针对汽车该问题的对策,但多为定性、行为层面或涉及复杂底盘系统。随着对自动驾驶车辆兴趣的增长,MS 问题可能重要到削弱其在提升生产力方面的益处;不解决该问题可能限制用户接受度,降低自动驾驶车辆的安全性与环境影响。本研究提出一种新方法,通过对给定路径优化速度剖面,将最短行驶时间与最低晕动症发生率(MSI)相结合。通过仿真,采用简单车辆模型比较若干策略,评估其有效与否。优化任务被表述为非线性模型预测控制(NMPC),并沿路径计算一系列优化例程;这些策略在 NMPC 问题的代价函数中实现,以评估其性能,并判断使用数值 MS 模型是否为显著减少 MSI 所必需。结果表明并非所有代价函数都有效,但无需建模其动力学即可降低 MS;然而,利用 MS 模型考虑当前 MSI 的策略在效能与效率上优于其他代价函数。这种定量方法可用于自动驾驶车辆的运动规划、为人类驾驶车辆建议最优速度,并改善公交线路甚至列车的舒适性。
引用
@article{arxiv.2010.05701,
title = {Optimal speed profile on a given road for motion sickness reduction},
author = {Cesare Certosini and Renzo Capitani and Claudio Annicchiarico},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.05701},
year = {2020}
}