高速公路交通的顺序协作式能量与时间最优换道机动
系统与控制
2022-04-05 v1 多智能体系统
系统与控制
摘要
我们为网联自动驾驶车辆（CAV）及协作的相邻CAV推导最优控制策略，以执行换道机动，该机动包括一个纵向阶段（CAV相对于协作邻居恰当定位自身）和一个横向阶段（其安全变换车道）。与先前该问题中CAV“自私地”寻求最小化其机动时间的工作相反，我们力求确保快车道交通流受到最小干扰（通过恰当定义的度量）并通过最优选择协作车辆来改善高速公路吞吐量。我们表明可以推导最优轨迹的解析解，并保证满足机动中所有涉及车辆的安全约束。当可行解不存在时，我们引入一种时间松弛方法，以更长的机动时间换取减少的干扰。我们的分析也扩展到多个顺序机动。实施控制器的仿真结果显示了它们在安全保证方面的有效性，以及与无车辆协作的机动相比高达35%的吞吐量提升。
引用
@article{arxiv.2203.17102,
title = {Sequential Cooperative Energy and Time-Optimal Lane Change Maneuvers for Highway Traffic},
author = {Andres S. Chavez Armijos and Rui Chen and Christos G. Cassandras and Yasir K. Al-Nadawi and Hossein Noukhiz Mahjoub and Hidekazu Araki},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.17102},
year = {2022}
}