具有有限预瞄的自动驾驶与网联车辆队列鲁棒横向控制

本文研究自动驾驶与网联车辆（ACVs）队列在紧急变道（ELC）机动过程中的横向控制问题。这些机动由队列前方或后方的紧急信号触发，以响应避让障碍物或让行其他车辆的需求。本研究的主要目标是基于可用信息为 ACVs 开发一种横向控制方案。本研究的基本假设是 ACVs 之间存在可靠连接，其中每辆后续 ACV 都拥有关于队列中领头车辆和紧邻前车的 GPS 位置轨迹信息。这种连接有助于构建一条综合上述信息的复合 ELC 轨迹，作为待跟踪轨迹的“离散化”预瞄。其步骤包括构建该复合轨迹、确定相对于该轨迹的横向误差、航向误差与横摆角速度误差，随后制定横向控制策略。此外，本文给出了 ACV 队列在不同场景下的横向队列稳定性研究结果，涵盖纵向速度变化以及领头车辆信息不可用的情形。数值与实验结果验证了所提 ACV 队列横向控制方案的有效性。