基于模糊MPC的异质车队协同式自适应巡航控制策略

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作者 冯莉 高若菡 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期104-111,共8页

以具备不同动力学参数电动汽车组成的异质车队作为研究对象,以满足混合异质车流的跟车性、安全性与舒适性等性能为目标,提出了一种利用模糊控制理论改变原本MPC固定权重的协同式自适应巡航控制系统(CACC)。通过构建协同式自适应巡航控... 以具备不同动力学参数电动汽车组成的异质车队作为研究对象,以满足混合异质车流的跟车性、安全性与舒适性等性能为目标,提出了一种利用模糊控制理论改变原本MPC固定权重的协同式自适应巡航控制系统(CACC)。通过构建协同式自适应巡航控制系统的车辆间纵向动力学模型,搭建离散状态空间等式,创建相应的目标优化函数并进行约束求解,设计模糊规则改变MPC相关性能的固定权重系数,最后通过构造Simulink和CarSim的联合仿真模型进行测试。试验结果表明,在跟随行驶工况下,改进后的模糊MPC控制算法比传统的MPC控制效果更明显,能更好响应异质车队跟车性、安全性与舒适性等性能,更满足实际车流行驶情况。 展开更多

关键词 车辆工程 异质车队 协同式自适应巡航控制 模糊控制 模型预测控制

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基于模型预测控制的协同式自适应巡航控制系统 被引量：22

2

作者 孙涛 夏维 李道飞 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期486-491,共6页

在城市交通工况中,车辆的驾驶行为对其乘坐舒适性及燃油消耗有着很大的影响。因此提出一种在包含交通灯等信息的交通工况下的协同式自适应巡航控制系统,通过减少不必要的速度保持或加速来提升性能。系统通过处理当前交通信息的数据判断... 在城市交通工况中,车辆的驾驶行为对其乘坐舒适性及燃油消耗有着很大的影响。因此提出一种在包含交通灯等信息的交通工况下的协同式自适应巡航控制系统,通过减少不必要的速度保持或加速来提升性能。系统通过处理当前交通信息的数据判断跟踪目标类别,运用模型预测控制来预测前车或车队未来状态,对不同的前方目标采用不同的权值来计算最优控制输入。通过控制车辆保持安全距离并在优化速度下行驶以实现多目标的优化。利用CarSim和Simulink联合仿真,仿真结果显示该控制系统在保证安全的前提下实现了主动的速度调节及目标的切换,在指定仿真工况中对比线性二次调节算法,加速度峰值、加速度变化率峰值及燃油消耗均有所降低,乘坐舒适性和燃油经济性得到较大提升。 展开更多

关键词 协同式自适应巡航系统 多目标优化 模型预测控制 交通信息

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协同自适应巡航控制车队仿真 被引量：6

3

作者 覃频频 裴世康 +2 位作者 吴达 莫基强 万千 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2020年第4期230-240,共11页

如何评估道路环境等外部条件变化对协同自适应巡航控制(Cooperative Adaptive Cruise Control,CACC)车队行驶安全性的影响,对于保障道路交通安全尤为重要。为此,结合Matlab/Simulink和CarSim搭建车辆-环境仿真平台研究道路环境对车队行... 如何评估道路环境等外部条件变化对协同自适应巡航控制(Cooperative Adaptive Cruise Control,CACC)车队行驶安全性的影响,对于保障道路交通安全尤为重要。为此,结合Matlab/Simulink和CarSim搭建车辆-环境仿真平台研究道路环境对车队行驶安全性的影响。利用美国NGSIM车辆轨迹数据对平台采用的校正的预瞄驾驶员模型、加速度控制模型、节气门控制模型和制动器控制模型的控制器进行验证;利用平台开展红灯状态、隧道行驶和匝道行驶三种道路环境对车队行驶状态影响的仿真实验。仿真结果表明:车队可以顺利通过路口红绿灯;在安全车速范围内车队进出隧道口时方向控制良好;匝道坡度主要影响车辆加速度和车间距,坡度分别为3%和5%时,车队均保持稳定车间距安全行驶。 展开更多

关键词 交通工程 协同自适应巡航控制(cacc) 车辆动力学 智能驾驶员模型(IDM)

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不同车辆工况对协同自适应巡航控制车队行驶安全的影响 被引量：5

4

作者 覃频频 裴世康 +2 位作者 侯晓磊 吴锋民 万千 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期33-42,共10页

基于横向控制器和纵向控制器模型,包括校正的预瞄驾驶员模型、加速度控制模型、节气门控制模型和制动器控制模型,建立Matlab/Simulink和CarSim车辆联合仿真平台,并对其可行性进行分析与验证.利用平台分别仿真协同自适应巡航控制(Coopera... 基于横向控制器和纵向控制器模型,包括校正的预瞄驾驶员模型、加速度控制模型、节气门控制模型和制动器控制模型,建立Matlab/Simulink和CarSim车辆联合仿真平台,并对其可行性进行分析与验证.利用平台分别仿真协同自适应巡航控制(Cooperative Adaptive Cruise Control,CACC)车队车辆紧急刹车,通信延时,起步加、减速工况和车队前方插入换道车辆4种情况下CACC车辆的行驶状况.仿真发现:紧急刹车时车队能够实现较好的紧急避撞;在通信延时的情况下,车队仍能保证行车安全;车队起步、减速工况运行较平稳,但加速度并不平稳,不利于车队后方车辆的乘坐舒适性;车队对前方插入不同速度的车辆能够及时响应并最终恢复安全行车间距. 展开更多

关键词 交通工程 车队安全 仿真 协同自适应巡航控制 车辆动力学

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基于DMPC的智能汽车协同式自适应巡航控制 被引量：7

5

作者 鲁若宇 胡杰 +2 位作者 陈瑞楠 徐文才 曹恺 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第8期1177-1186,共10页

本文中针对单向通信拓扑的非线性车辆队列协同式自适应巡航(CACC)控制问题,提出一种保证队列稳定且满足队列各车跟随性、安全性和乘员舒适性的分布式模型预测控制(DMPC)策略。首先建立了车辆队列的动力学模型和通信拓扑结构模型,并基于... 本文中针对单向通信拓扑的非线性车辆队列协同式自适应巡航(CACC)控制问题,提出一种保证队列稳定且满足队列各车跟随性、安全性和乘员舒适性的分布式模型预测控制(DMPC)策略。首先建立了车辆队列的动力学模型和通信拓扑结构模型,并基于队列系统的多项优化性能设计代价函数和系统约束,使队列中每一辆跟随车基于其接收到的有限信息求解一个开环局部最优问题,计算出当前时刻的最优控制量作为输入并不断重复这个过程,达到滚动优化的目的,实现车辆队列的协同式自适应巡航控制。其次通过CACC系统局部代价函数之和构建Lyapunov候选函数,证明了车辆队列系统渐进稳定性的充分条件。最后通过CarSim和Simulink联合仿真,分析了算法在理想状态下对不同形式单向通信拓扑车辆队列的控制性能;通过实车试验,验证了算法在实车条件下感知层存在抖动、底层控制存在延迟和误差时的控制性能。仿真和实车试验的结果表明,本文提出的控制策略能使队列车辆实现各项优化性能,同时对外部干扰有较好的鲁棒性。 展开更多

关键词 智能汽车 分布式模型预测控制 协同式自适应巡航 多目标优化

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智能电动汽车自适应巡航与再生制动多目标协同控制 被引量：14

6

作者 郭景华 李文昌 +1 位作者 王靖瑶 李克强 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期1638-1646,共9页

为提升智能电动汽车安全性、舒适性和经济性等多种性能,本文中提出一种智能电动汽车自适应巡航与再生制动协同控制的方法。首先,建立了可描述智能电动汽车纵向行驶动力学行为特征的非线性耦合模型,该模型由整车模型、动力电池、电机、... 为提升智能电动汽车安全性、舒适性和经济性等多种性能,本文中提出一种智能电动汽车自适应巡航与再生制动协同控制的方法。首先,建立了可描述智能电动汽车纵向行驶动力学行为特征的非线性耦合模型,该模型由整车模型、动力电池、电机、单速变速器和液压制动系统组成。然后,针对智能电动汽车非线性耦合和参数不确定性等特征,设计了自适应模糊滑模上层控制器,实时求解出自适应巡航过程中智能电动汽车的期望加速度,采用模糊理论逼近滑模控制切换项,以降低抖振。最后,设计了智能电动汽车驱动/制动控制律,提出了一种再生制动控制策略,有效协调再生制动系统与液压制动系统,使智能电动汽车制动能量回收最大化。试验结果表明:所提出的自适应巡航与再生制动协同控制方法在确保智能电动汽车安全性、舒适性的同时,有效提升了制动能量回收效率。 展开更多

关键词 智能电动汽车 自适应巡航 再生制动 协同控制 纵向动力学

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面向混合自动驾驶车流的协同自适应巡航控制 被引量：4

7

作者 彭理群 王依婷 +1 位作者 马育林 许述财 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第8期1153-1161,共9页

车联网V2V环境下能实时获取自车和周围车辆的运动状态、驾驶工况和道路环境,为汽车自适应巡航控制系统提供更准确的信息。为消除自动驾驶汽车(AV)和人工驾驶汽车(MV)混合行驶工况下的车头时距干扰对汽车纵向巡航控制的影响,提出了一种... 车联网V2V环境下能实时获取自车和周围车辆的运动状态、驾驶工况和道路环境,为汽车自适应巡航控制系统提供更准确的信息。为消除自动驾驶汽车(AV)和人工驾驶汽车(MV)混合行驶工况下的车头时距干扰对汽车纵向巡航控制的影响,提出了一种基于车联网V2V的协同自适应控制方法。通过车联网V2V实时采集车辆跟驰过程中车辆基本安全信息(basic safety message,BSM),进而获得车辆相对运动状态和驾驶行为序列;应用线性最优二次型方法建立驾驶操纵序贯链优化目标函数,再对扰动作用下的汽车运动状态改变量进行短时预测;在此基础上,以混合车流车头时距的最优均衡状态为目标,构建了车辆跟驰间距的滚动优化模型和协同自适应控制方法。实验结果表明,在头车加/减速行驶工况下,改进后的车辆控制器能更快响应前车运动状态的变化量,并在保证车辆安全跟驰间距的情况下,降低了车头时距,提高了道路通行能力。 展开更多

关键词 自适应巡航控制 混合异质车流 协同控制 模型预测控制

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协同自适应巡航控制系统跟车算法设计 被引量：7

8

作者 邓国红 张熏 +1 位作者 宋红松 谢川人 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2019年第12期32-37,共6页

针对协同自适应巡航控制系统,采用基于模型预测控制原理的一种鲁棒跟车控制算法。考虑头车位置、速度、加速度等信息建立带有头车加速度干扰的车间纵向动力学模型。考虑跟车过程中的舒适性和安全性,建立了带有误差修正项的模型预测控制... 针对协同自适应巡航控制系统,采用基于模型预测控制原理的一种鲁棒跟车控制算法。考虑头车位置、速度、加速度等信息建立带有头车加速度干扰的车间纵向动力学模型。考虑跟车过程中的舒适性和安全性,建立了带有误差修正项的模型预测控制算法,提高了控制系统的鲁棒性。从Carsim/Simulink联合仿真可以看出:跟随车辆与前车的车间距始终大于最小安全距离,同时跟随车辆的加速度峰值比头车小,且变化趋势也更为平缓。在达到协同自适应巡航控制系统目的的同时,满足了安全性和舒适性的要求。 展开更多

关键词 协同自适应巡航控制系统 多目标优化 模型预测控制

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基于改进MPC的协同自适应巡航控制策略研究 被引量：3

9

作者 王启明 蒋江月 +1 位作者 吕志超 张汉祖 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期2087-2097,共11页

针对环境干扰、传感器噪声和跟随时变车速稳定性较差等问题,提出一种基于KF(kalman filtering)的改进MPC(model predictive control)算法。搭建CACC(cooperative adaptive cruise control)车辆间纵向运动学模型,并建立离散状态空间方程... 针对环境干扰、传感器噪声和跟随时变车速稳定性较差等问题,提出一种基于KF(kalman filtering)的改进MPC(model predictive control)算法。搭建CACC(cooperative adaptive cruise control)车辆间纵向运动学模型,并建立离散状态空间方程;利用KF对状态变量降噪,同时对预测模型进行鲁棒性设计;对不同工况下CACC控制目标进行分析,分别建立目标优化函数。通过搭建Simulink与CarSim联合仿真模型进行验证,结果表明,改进MPC算法能够提高城市与市郊工况下车辆的燃油经济性与驾乘舒适性,实现公路工况下对时变车速的稳定跟随。 展开更多

关键词 车辆工程 协同自适应巡航 模型预测控制 卡尔曼滤波 时变车速

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异质车辆队列系统参数化协同预测巡航控制 被引量：6

10

作者 何德峰 顾煜佳 罗捷 《浙江工业大学学报》 CAS 北大核心 2020年第6期591-597,共7页

针对网联条件下异质车辆队列的协同巡航控制问题,提出一种参数化协同预测控制算法。首先,根据纵向车辆队列的运动学关系建立系统状态空间模型,通过反馈线性化将其转化为线性模型;其次,考虑车辆在行驶过程中的安全性、舒适性和燃油经济... 针对网联条件下异质车辆队列的协同巡航控制问题,提出一种参数化协同预测控制算法。首先,根据纵向车辆队列的运动学关系建立系统状态空间模型,通过反馈线性化将其转化为线性模型;其次,考虑车辆在行驶过程中的安全性、舒适性和燃油经济性等性能指标,结合系统约束条件来定义有限时域最优控制问题,为降低在线求解最优控制问题的计算量,引入阶梯式控制策略,将预测时域内的控制输入变化量参数化,设计预测巡航控制器并分析闭环系统的稳定性、抗干扰性和跟踪性能;最后,通过仿真验证设计算法的有效性。 展开更多

关键词 异质车队 协同自适应巡航控制 模型预测控制 约束控制 计算量

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考虑输入饱和的车辆队列协同巡航控制算法 被引量：4

11

作者 何友国 田肖肖 袁朝春 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2020年第9期47-55,共9页

为了实现具有协同式自适应巡航控制的匀质和异质队列的队列稳定性,基于最优控制和饱和控制理论提出队列协同巡航控制算法,将车辆队列视为一种动态级联系统,而队列稳定性,即抑制状态量沿队列的波动,是这类系统设计的基本要求。针对系统... 为了实现具有协同式自适应巡航控制的匀质和异质队列的队列稳定性,基于最优控制和饱和控制理论提出队列协同巡航控制算法,将车辆队列视为一种动态级联系统,而队列稳定性,即抑制状态量沿队列的波动,是这类系统设计的基本要求。针对系统的队列性能的要求,采用恒定车间时距策略建立考虑队列稳定性、执行器饱和的车间纵向运动学模型,根据不同的前车采用不同的权值矩阵来计算最优控制输入;针对最优控制鲁棒性和约束性较差的问题,引入饱和控制,在Riccati方程框架下,设计低增益状态反馈控制律,证明具有饱和非线性系统的局部镇定,实现系统的闭环稳定性和队列稳定性。最终通过Matlab/Simulink进行匀质和异质队列的仿真,验证算法在满足队列稳定性目标下协调多性能指标的可行性和有效性。 展开更多

关键词 协同式自适应巡航控制 车辆队列 队列稳定性 饱和控制

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混行环境下CACC系统驾乘舒适性优化控制 被引量：4

12

作者 梁军 于扬 +1 位作者 王文飒 陈龙 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期1290-1297,共8页

为提升协同式自适应巡航(cooperative adaptive cruise control,CACC)系统在由自动网联汽车(connected automated vehicle,CAV)和人工驾驶汽车(manual vehicle,MV)构成的混行交通流下的驾乘舒适性,提出考虑驾乘舒适性的双层控制策略(dua... 为提升协同式自适应巡航(cooperative adaptive cruise control,CACC)系统在由自动网联汽车(connected automated vehicle,CAV)和人工驾驶汽车(manual vehicle,MV)构成的混行交通流下的驾乘舒适性,提出考虑驾乘舒适性的双层控制策略(dual-layer control strategy considering ride comfort,RC-DCS).上层控制器从宏观角度出发,采用两状态空间模型调整跟车间距及车速,并利用代价函数改善车队的整体稳定性和舒适性;下层控制器从微观角度出发,优化单车的油门和制动踏板切换逻辑,稳定实际加速度输出,降低车辆频繁加减速引起的自身俯仰.试验结果表明:RC-DCS在跟随MV工况中跟车间距误差和加速度分别降低了72.44%和24.87%;在MV插入CACC车队工况中通过增大跟车时距0.4 s以减少加速度波动;在跟车、紧急制动、旁车切入3种典型工况中,单车加速度标准差分别降低了9.6%、10.4%、2.9%. 展开更多

关键词 智能车辆 混行交通 协同式自适应巡航 舒适性优化 控制策略

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时延MPC自主车辆协同控制算法与仿真 被引量：7

13

作者 刘富春 贺云 陈奕峰 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2019年第23期222-227,共6页

协同自适应巡航控制(CACC)系统中车辆纵向运动的上下位分层控制器结构,上位控制器采用状态空间模型预测控制算法,利用期望距离以及车辆与环境的实时信息决策出被控车辆运动的期望加速度。下位控制器根据期望加速度,求解发动机节气门开... 协同自适应巡航控制(CACC)系统中车辆纵向运动的上下位分层控制器结构,上位控制器采用状态空间模型预测控制算法,利用期望距离以及车辆与环境的实时信息决策出被控车辆运动的期望加速度。下位控制器根据期望加速度,求解发动机节气门开度或制动压力。车辆的执行器时延会对系统的稳定性产生很大的影响。根据动态矩阵控制算法对纯滞后对象的补偿作用,提出一种改进的模型预测控制算法,并与PID控制算法(下位控制器)相结合形成自主车辆纵向运动的上下位分层控制器,以补偿车辆的执行器时延带来的影响。通过SIMULINK/CARSIM联合仿真平台对所设计的算法进行了仿真研究,仿真结果表明所设计算法减小了CACC系统车辆在跟随过程中的速度跟踪误差以及间距误差,提高了系统的稳定性法。 展开更多

关键词 协同自适应巡航控制 执行器时延 模型预测算法 联合仿真

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考虑智能网联车辆影响的八车道高速公路施工区可变限速控制方法 被引量：4

14

作者 过秀成 肖哲 +2 位作者 张一鸣 张叶平 许鹏宇 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期353-359,共7页

为提升车联网环境下高速公路施工区交通运行效率及安全水平,提出了一种基于强化学习的可变限速控制方法.选取智能驾驶模型和真车试验模型,分别对传统人工车辆和智能网联车辆的跟驰行为进行建模,构建了以瓶颈下游路段交通流量为效率指标... 为提升车联网环境下高速公路施工区交通运行效率及安全水平,提出了一种基于强化学习的可变限速控制方法.选取智能驾驶模型和真车试验模型,分别对传统人工车辆和智能网联车辆的跟驰行为进行建模,构建了以瓶颈下游路段交通流量为效率指标、瓶颈路段速度标准差为安全指标的复合奖励值,利用深度确定性策略梯度算法,分车道动态求解最佳限速值.仿真结果表明,所提可变限速控制方法在不同智能网联车辆渗漏率条件下均能有效提升交通流运行效率和安全水平,且在智能网联车辆渗漏率较低时,提升效果更加显著.当智能网联车辆渗漏率为1.0时,瓶颈下游路段交通流量提升10.1%,瓶颈路段速度标准差均值下降68.9%;当智能网联车辆渗漏率为0时,瓶颈下游路段交通流量提升20.7%,瓶颈路段速度标准差均值下降78.1%.智能网联车辆的引入能够提升至多52.0%的瓶颈下游路段交通流量. 展开更多

关键词 可变限速控制 深度确定性策略梯度算法 八车道高速公路施工区 智能网联车辆 协同自适应巡航控制

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CACC车辆跟驰建模及混合交通流分析 被引量：31

15

作者 秦严严 王昊 冉斌 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期60-65,共6页

建立协同自适应巡航控制(Cooperative Adaptive Cruise Control,CACC)车辆跟驰模型,并分析不同CACC比例下的混合交通流通行能力,尾部碰撞安全及交通排放.考虑车辆期望车头间距随速度动态变化的交通流特性,建立基于非线性动态车头间距策... 建立协同自适应巡航控制(Cooperative Adaptive Cruise Control,CACC)车辆跟驰模型,并分析不同CACC比例下的混合交通流通行能力,尾部碰撞安全及交通排放.考虑车辆期望车头间距随速度动态变化的交通流特性,建立基于非线性动态车头间距策略的CACC跟驰模型,推导不同CACC比例下的混合交通流基本图模型,分析CACC提高通行能力的交通流运行机理.设计高速公路上匝道瓶颈数值仿真实验,评估不同CACC比例下的车辆尾部碰撞安全隐患,以及油耗、CO、HC、NOx的排放.研究结果表明,本文建立的CACC模型能够在交通流速度基本不变的情况下,以较高的交通流密度显著提升通行能力,同时有利于车辆尾部碰撞安全风险及交通排放的降低. 展开更多

关键词 交通工程 跟驰模型 数值仿真 协同自适应巡航控制

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混有CACC车辆和ACC车辆的混合交通流驾驶舒适性 被引量：11

16

作者 秦严严 王昊 +1 位作者 王炜 万千 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期103-108,173,共7页

为了探索协同自适应巡航控制(cooperative adaptive cruise control,CACC)车辆对交通系统的潜在影响,分析了CACC车辆市场普及过程中存在的CACC车辆、自适应巡航控制(adaptive cruise control,ACC)车辆与人工驾驶车辆混合交通流驾驶舒适... 为了探索协同自适应巡航控制(cooperative adaptive cruise control,CACC)车辆对交通系统的潜在影响,分析了CACC车辆市场普及过程中存在的CACC车辆、自适应巡航控制(adaptive cruise control,ACC)车辆与人工驾驶车辆混合交通流驾驶舒适性.应用加州伯克利PATH实车验证的ACC模型和CACC模型进行数值仿真实验,采用国际ISO-2631-1标准评价混合交通流舒适性,并对ACC和CACC期望车间时距进行参数敏感性分析.最后,从交通流稳定性的角度,对舒适性仿真结果进行了讨论.结果表明:随着CACC市场率的增加,舒适性呈现先恶化、再逐渐提升的趋势.较大的ACC车间时距有利于抑制舒适性的恶化程度,CACC车辆对舒适性的提升作用不受其车间时距取值的影响.混合交通流稳定性定性地决定了舒适性的变化趋势,人工车辆安装车车通信设备,有助于舒适性的逐渐提升. 展开更多

关键词 混合交通流 舒适性 稳定性 跟驰模型 协同自适应巡航控制 自适应巡航控制

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不同CACC渗透率条件下的混合交通流稳定性分析 被引量：14

17

作者 秦严严 王昊 +1 位作者 王炜 万千 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期63-69,104,共8页

未来协同自适应巡航控制(Cooperative Adaptive Cruise Control,CACC)车辆和传统车辆混合交通流的稳定性决定了CACC技术对交通拥堵、能耗排放的改善程度.鉴于此,研究不同CACC渗透率时这种混合交通流的稳定性.应用基于轨迹数据标定的IDM(... 未来协同自适应巡航控制(Cooperative Adaptive Cruise Control,CACC)车辆和传统车辆混合交通流的稳定性决定了CACC技术对交通拥堵、能耗排放的改善程度.鉴于此,研究不同CACC渗透率时这种混合交通流的稳定性.应用基于轨迹数据标定的IDM(Intelligent Driver Model,IDM)模型和由加州伯克利PATH实验室实车测试验证的CACC模型分别作为传统车辆跟驰模型和CACC车辆跟驰模型.依据传统车辆在扰动下的稳定性,确定高稳态速度和低稳态速度,并考虑两种车型相对数量、相对位置的随机性,设计数值仿真实验.实验结果表明,在高稳态速度下,不同CACC渗透率时混合车队均整体稳定;在低稳态速度下,当CACC渗透率较小时,车队整体不稳定,CACC渗透率需达到50%以上时,才有可能使得混合车队由不稳定转变为稳定. 展开更多

关键词 交通工程 稳定性 跟驰模型 混合交通流 协同自适应巡航控制 稳态速度

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汽车CACC系统的车头时距策略研究 被引量：13

18

作者 王灿 马钧 《农业装备与车辆工程》 2015年第2期60-67,共8页

针对汽车协同式自适应巡航控制(CACC:Cooperative Adaptive Cruise Control)系统的车头时距策略进行改进,通过获取加速度的信号,对前车的速度变化趋势加以考虑,以提高间距策略的前瞻性和抗干扰能力。利用MATLAB/Simulink建立汽车动力学... 针对汽车协同式自适应巡航控制(CACC:Cooperative Adaptive Cruise Control)系统的车头时距策略进行改进,通过获取加速度的信号,对前车的速度变化趋势加以考虑,以提高间距策略的前瞻性和抗干扰能力。利用MATLAB/Simulink建立汽车动力学模型,在5种常见的交通情形下进行仿真,验证得到改进策略控制下的车辆有更好的适应性、安全性,同时,速度、加速度以及跟车间距的变化也更加平顺,因而驾驶乘坐的舒适性也更好。 展开更多

关键词 协同式自适应巡航控制系统 车头时距策略 交通场景仿真

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CACC车头时距与混合交通流稳定性的解析关系 被引量：20

19

作者 秦严严 胡兴华 +1 位作者 何兆益 冉斌 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期61-67,共7页

研究协同自适应巡航控制(Cooperative Adaptive Cruise Control,CACC)车头时距对不同CACC比例下混合交通流稳定性的影响关系,进而为CACC车头时距设计提供参考.应用优化速度模型(Optimal Velocity Model,OVM)作为手动车辆的跟驰模型,PAT... 研究协同自适应巡航控制(Cooperative Adaptive Cruise Control,CACC)车头时距对不同CACC比例下混合交通流稳定性的影响关系,进而为CACC车头时距设计提供参考.应用优化速度模型(Optimal Velocity Model,OVM)作为手动车辆的跟驰模型,PATH真车实验标定的模型作为CACC车辆的跟驰模型.基于传递函数理论,推导混合交通流稳定性判别条件,计算关于CACC比例与平衡态速度的混合交通流稳定域.分析混合交通流在任意速度下稳定所需满足的临界CACC比例与CACC车头时距的解析关系,提出随CACC比例增加的可变CACC车头时距设计策略,并通过数值仿真实验验证所提可变CACC车头时距策略的正确性.研究结果表明:在所提可变CACC车头时距策略下,CACC车头时距随CACC比例增加而逐渐降低,避免取值较大影响混合交通流通行能力的提升;当CACC比例大于35%时,混合交通流在任意速度下稳定.研究结果可为大规模CACC真车实验的实施提供理论设计参考. 展开更多

关键词 交通工程 车头时距策略 稳定性解析 协同自适应巡航控制 跟驰模型

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一种V2X环境下基于改进卡尔曼滤波的CACC数据精度提高方法 被引量：3

20

作者 赵红专 卢宁宁 +2 位作者 陈建鹏 展新 许恩永 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期151-156,共6页

针对V2X环境下通过车车、车路通信获取的CACC车辆行驶状态数据(包括位移、速度和加速度等)存在噪声的问题,考虑车辆在弯道行驶过程中速度方位角的变化,提出了一种改进卡尔曼滤波算法的CACC车辆行驶数据精度提高方法。该方法根据CACC车... 针对V2X环境下通过车车、车路通信获取的CACC车辆行驶状态数据(包括位移、速度和加速度等)存在噪声的问题,考虑车辆在弯道行驶过程中速度方位角的变化,提出了一种改进卡尔曼滤波算法的CACC车辆行驶数据精度提高方法。该方法根据CACC车辆在弯道行驶的几何关系,通过考虑上一时刻和当前时刻车辆行驶位移、速度等行驶状态的变化,将其行驶数据经过改进卡尔曼滤波后对车辆行驶状态做出最优估计,进而提高CACC车辆行驶状态数据精度。通过CarSim和Simulink联合仿真平台建立改进卡尔曼滤波算法对CACC车辆在弯道行驶过程中获取数据的仿真和验证。仿真结果表明,改进的卡尔曼滤波算法使车辆行驶位移的精确度MSE提高了81.04%,RMSE提高了56.96%,更接近期望值,具有更好的准确性。 展开更多

关键词 车辆工程 智能交通 协同自适应巡航控制 改进卡尔曼滤波 数据处理 V2X

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