混合交通中面向连接自主车的鲁棒最优车道变更控制
系统与控制
2024-06-26 v1 系统与控制
摘要
我们推导了连接自主车辆(CAV)在混合交通中执行车道变更maneuver的时最优和能最优政策，即存在人驾驶车辆(HDV)和CAV。这些政策也对HDV的不可预测行为表现出鲁棒性，通过利用CAV合作可消除或大大减少CAV与HDV之间的相互作用。我们基于两个协作CAV的初始相对距离推导了简单的阈值基准准则，以此选择最优政策，使得执行车道变更的CAV在目标车道中先于协作CAV合并；在这种情况下，车道变更CAV的轨迹与HDV行为无关。否则，将CAV与相邻HDV的相互作用形式化为双层优化问题，合理建模HDV行为，并使用迭代最佳响应(IBR)方法确定均衡。我们在某些条件下证明了IBR过程的收敛性。此外，实施控制屏障函数(CBFs)以确保在HDV扰动下，车道变更行为在纵向和横向方向都具备鲁棒性。仿真结果验证了我们的CAV控制器在成本、安全保证和有限交通干扰方面的有效性。此外，我们在不可控HDV的存在下证明了车道变更行为的鲁棒性。
引用
@article{arxiv.2406.16870,
title = {Robust Optimal Lane-changing Control for Connected Autonomous Vehicles in Mixed Traffic},
author = {Anni Li and Andres S. Chavez Armijos and Christos G. Cassandras},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.16870},
year = {2024}
}
备注
arXiv admin note: text overlap with arXiv:2303.16948