具有增强稳定性与可行性的序列化分层协同CAV匝道合流控制
系统与控制
2024-05-28 v2 系统与控制
摘要
本文提出一种序列化使能的分层式网联自动驾驶车辆（CAV）协同匝道合流控制框架。所提框架采用双层设计：上层控制通过混合整数线性规划公式对车辆进行排序，以协调主线与匝道段的交通密度，同时提升下层控制效率。随后，下层控制采用纵向分布式模型预测控制（MPC），并辅以虚拟跟车（CF）概念，以确保渐近局部稳定性、l_2范数队列稳定性和安全性。文中给出了渐近局部稳定性与l_2范数队列稳定性的数学证明。与其他流行的渐近局部稳定MPC控制器相比，所提分布式MPC控制器大幅扩展了初始可行集。此外，开发了辅助横向控制以在适应匝道几何曲率的同时保持车道保持与合流平顺性。为验证所提框架，进行了多项数值实验。结果表明，我们的上层控制器相较基于距离的排序方法具有显著优越性。进而，下层控制有效确保了平顺加速、以充足间距安全合流、遵循已证纵向局部与队列稳定性，以及横向偏差的快速调节。
引用
@article{arxiv.2311.14924,
title = {Sequencing-enabled Hierarchical Cooperative CAV On-ramp Merging Control with Enhanced Stability and Feasibility},
author = {Sixu Li and Yang Zhou and Xinyue Ye and Jiwan Jiang and Meng Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.14924},
year = {2024}
}