Parasitic actuation delay limits the minimum employable time headway in connected and autonomous vehicles
系统与控制
2025-10-01 v2 系统与控制
摘要
自适应巡航控制（ACC）和协作式自适应巡航控制（CACC）以及下一代 CACC（CACC+）系统通常采用恒定时间车距政策（CTHP）用于连接且自主车辆（CAVs）的列车化。 在 ACC 中，主车辆使用 onboard 传感器测量前车辆的位置和速度以维持所需车距。 CACC 和 CACC+ 系统使用额外信息，如通过车辆间通信（V2V）传送的前车辆（们）的加速度(s)；这些系统已被证明在 ACC 之上在间距性能、吞吐量和安全性方面取得改进。 寄生动力学通常难以建模，寄生参数（延迟、滞后等）难以获取。 寄生作动延迟可对 CAVs 的可移动性和安全性产生不利影响。 合理假设寄生作动延迟的界限已知。 对于 CAVs，我们需要在寄生作动延迟存在的情况下处理内部稳定性和链式稳定性。这要求对所有处于指定上限范围内的寄生作动延迟值实现链式稳定性和内部稳定性的鲁棒性。 本文提供了 ACC、CACC 和 CACC+（`r' 前任 look-ahead）的最小可用时间车距。 通过庞特莱芒的交叉定理（Pontryagin's interlacing theorem）分析时间延迟系统的内部稳定性。 我们提供比较数值结果以证实所达到的理论结果。
引用
@article{arxiv.2509.20722,
title = {Parasitic actuation delay limits the minimum employable time headway in connected and autonomous vehicles},
author = {Guoqi Ma and Prabhakar R. Pagilla and Swaroop Darbha},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.20722},
year = {2025}
}