吴兵，唐豪

（200093 上海市 上海理工大学）

0 引言

智能交通系统（Intelligent transportation system，ITS）是未来实现高效、环保、经济交通出行的发展方向[1]，作为 ITS 技术的重要组成,车辆队列行驶技术同样得到越来越多的关注。基于智能化与网联化的车辆队列行驶技术已成为解决交通拥堵和节能环保等问题的主要发展方向，可以使同车道的车辆以较小的安全距离列队行驶,从而减小车辆行驶中的空气阻力,可大幅降低油耗,提高道路容量及交通流量,缓解交通拥堵，已成为国内外研究热点[2-4]。

车辆队列行驶的安全性是汽车队列行驶控制技术的主要目标。在混合交通系统中存在各种各样的交通场景会使车队发生碰撞危险[5]。如图1所示，在队列正常行驶过程中，其他道路行驶的汽车可能会突然行驶到队列前线；如图2 所示，在队列正常行驶过程中，在队列前方行驶的汽车可能会突然减速；如图3 所示，在队列正常行驶过程中，队列前方可能会突然出现障碍物，如突然穿过马路的行人以及前方车辆掉落下来的物品等。这些情况都会使得队列中的汽车突然减速，从而使队列中的汽车发生碰撞。

图1 临近车道车辆突然变车道Fig.1 Vehicles in adjacent lanes suddenly changing lanes

图2 前方车辆突然减速Fig.2 Vehicle ahead suddenly slowing down

图3 前方突然出现障碍物Fig.3 Obstacle suddenly appearing ahead

此外，车队内车辆的制动产生的速度变化扰动会引发后车速度的调整，进而引起上游车辆的车速的连环波动，会导致车队内碰撞的发生。为了保证车辆队列行驶的安全性，队列行驶的碰撞安全成为亟需解决的关键问题。……