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可改善交通動(dòng)態(tài)的協(xié)同式自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)漸進(jìn)部署策略

協(xié)同式自適應(yīng)巡航控制（CACC）汽車是使用車載Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)（VANETs）分享實(shí)時(shí)交通信息的智能汽車。研究表明，在較高的市場(chǎng)占有率下，CACC可以對(duì)公路通行能力產(chǎn)生積極影響。由于很高的CACC市場(chǎng)占有率水平在未來短期內(nèi)是無法實(shí)現(xiàn)的，因此提出了一種先進(jìn)部署策略，并展示了該策略在CACC普及率較低情況下減少交通擁擠的巨大潛力。

為了研究CACC對(duì)交通動(dòng)態(tài)特征（特別是交通流量、平均速度和出行時(shí)間）的影響，采用微觀仿真的方法來研究單個(gè)車輛的個(gè)人行為和預(yù)測(cè)車輛總體對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響，開發(fā)了隨機(jī)微觀交通仿真模型F.A.S.T.。

采用Java開發(fā)面向?qū)ο蟮哪Ｐ褪亲畛蹰_發(fā)的現(xiàn)有開源微觀模型的擴(kuò)展。在原始模型基礎(chǔ)上的一些重要擴(kuò)展是:高速公路距離由2.5km增加至6km；添加兩個(gè)額外的車道（原F.A.S.T.模型有4車道）；收集微觀特性和宏觀特性，以及最重要的CACC車輛行為建模；是否具有進(jìn)入多人乘坐車輛車道（HOV）的優(yōu)先級(jí)。此外，通過操縱車輛跟隨模型的關(guān)鍵變量，提高數(shù)據(jù)隨機(jī)性，進(jìn)而使原始模型更具隨機(jī)性。

為了形成充分的速度擾動(dòng)，在模型中添加入口匝道。當(dāng)輸入的智能體（手動(dòng)車輛）從匝道駛?cè)胲嚨罆r(shí)，如果自動(dòng)車輛隊(duì)列間沒有足夠的車距讓其進(jìn)入，則手動(dòng)車輛將完全制動(dòng)并停止。200m長(zhǎng)的匝道作為擾動(dòng)發(fā)生器，通常使車輛產(chǎn)生速度不均勻性，從而對(duì)交通性能造成負(fù)面影響。結(jié)果顯示,CACC對(duì)改善交通特征,進(jìn)而減少交通擁堵具有重要意義。

研究表明，CACC的積極影響不僅限于在普及率很高的情況下。通過讓CACC車輛優(yōu)先進(jìn)入多人乘坐車輛車道（HOV），即使在CACC普及率低至20%的情況下，仍可以顯著改善高速公路通行能力。

刊名：International Journal of Automation and Computing（英）

刊期：2014年第1期

作者：Georges M. Arnaout et al

編譯：薛雷