协同式多目标自适应巡航控制
2020-06-08章军辉陈大鹏
章军辉,李 庆,陈大鹏✉
1) 中国科学院微电子研究所,北京 100029 2) 江苏物联网研究发展中心,无锡 214135 3) 无锡物联网创新中心有限公司,无锡 214135
早期自适应巡航(Adaptive cruise control, ACC)系统设计主要是为了满足驾乘舒适性与车辆安全性需求,而随着智能交通系统(Intelligent transportation system,ITS)的快速发展,利用自动化高速公路(Automated highway system,AHS)来加强高速公路安全建设,缓解交通拥堵以及改善道路通行能力已引起研究人员与汽车制造商的高度重视[1−4].
目前,量产ACC普遍采用固定时距(Constant time headway, CTH)策略[1, 5],该策略下对车间时距的选取极具挑战性. 当时距预设过小时,会造成驾乘人员心理紧张不适,亦增加了追尾碰撞的潜在可能性,而当时距预设过大时,不仅会降低道路通行能力与吞吐量,还可能会诱发邻道车辆并线、强插等不文明事件.
单车ACC系统设计时,对车间时距的选取,主要基于前后两车之间的跟驰安全性考虑[6−7]. 国外如英国与法国给出的时距参考值为2.0 s,德国的为1.8 s[8],这些时距预设值相对偏保守,会造成一定的道路交通带宽浪费. 此外,不同驾驶群体对车间时距预设的偏好不一,存在用户体验友好性不足的问题,从而离线参数标定、在线学习更新亦成为一种设计趋势[9−10].
多车协同自适应巡航控制(Cooperative adaptive cruise control, CACC)作为AHS的典型应用,已成为研究前沿与热点. 文献[1]通过搭载毫米波雷达来组建Radar_ACC车队,采用滑模控制(Sliding mode control, SMC)方法,着重分析了车间时距的选取对车队稳定性的影响. 文献[2]分别搭建了基于毫米波雷达的Radar_ACC车队,以及基于车车(Vehicle-to-vehicle,V2V)通信的V2V_ACC车队,采用H∞控制……
