極限條件下的自適應(yīng)巡航控制策略評(píng)價(jià)

主要研究不同控制策略下的協(xié)調(diào)式自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)（CACC）在輸入信號(hào)不確定性的情況下，通過計(jì)算機(jī)仿真計(jì)算隊(duì)列行駛時(shí)前車緊急制動(dòng)后發(fā)生碰撞的次數(shù)，并根據(jù)碰撞的次數(shù)，判斷相對(duì)安全的車間時(shí)距范圍，以此提高交通系統(tǒng)效率、提高CACC的安全性，為該系統(tǒng)的市場化普及做好技術(shù)準(zhǔn)備。

建立ACC控制器、CACC1控制器、CACC2控制器模型，其中CACC1模型控制器將本車的加速度信息傳輸給后車，CACC2模型控制器將本車的加速度信息進(jìn)行一定時(shí)間段后的預(yù)測，以補(bǔ)償因制動(dòng)系統(tǒng)延時(shí)造成的數(shù)據(jù)滯后性。在以上所有模型中，都引入了各種不確定性因素的干擾，以使搭建的模型更加接近于實(shí)際情形。

仿真試驗(yàn)分別在3種不同控制器間進(jìn)行，分別就不同的車間時(shí)距進(jìn)行仿真試驗(yàn)，記錄發(fā)生的碰撞次數(shù)。仿真的車間時(shí)距從0.05～0.7s，步長0.01s。車輛初始速度為20～40m/s，步長為5m/s，每一次相同參數(shù)配置進(jìn)行50次仿真，所以試驗(yàn)一共將進(jìn)行3× 66×5×50=49500次。

通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，碰撞發(fā)生的次數(shù)在某些車間時(shí)距后急劇下降，ACC碰撞曲線下降區(qū)間為0.4～0.5s，CACC下 降區(qū)間 為0.05～0.15s。

本研究表明，CACC相比ACC，無論在安全性還是隊(duì)列行駛穩(wěn)定性方面表現(xiàn)更好。擁有制動(dòng)減速度估計(jì)的CACC控制器，能夠在車輛實(shí)際減速前進(jìn)行狀態(tài)預(yù)估并傳輸給后車，將有效減小安全的車間時(shí)距，因而相比僅能將測量到的本車減速度傳輸給后車的CACC系統(tǒng)表現(xiàn)更好。

W.H.van Willigen et al. 2011 14th International IEEE Conference on Intelligent Transportation Systems Washington,DC, USA.October 5-7,2011.

編譯：郭章勇