基于iCACC方法的無(wú)人駕駛汽車(chē)輛交叉路口管理

提出一種可以用來(lái)對(duì)無(wú)人駕駛車(chē)輛通過(guò)交叉路口進(jìn)行軌跡優(yōu)化的iCACC方法，即該方法的核心是利用協(xié)同自適應(yīng)巡航控制（CACC）系統(tǒng)達(dá)到避免車(chē)輛碰撞和縮短車(chē)輛通過(guò)交叉路口延時(shí)的目的。

iCACC方法通過(guò)優(yōu)化車(chē)輛速度配置文件達(dá)到目的，而優(yōu)化車(chē)輛在交叉路口的速度配置文件對(duì)減少車(chē)輛油耗具有很大優(yōu)勢(shì)。iCACC方法通過(guò)對(duì)裝備CACC系統(tǒng)的車(chē)輛進(jìn)行軌跡優(yōu)化，以減少延時(shí)和避免碰撞，且需要如下輸入：①所有車(chē)輛的物理特性；②所有車(chē)輛的速度和加速度；③天氣條件（干濕度等）；④交叉路口的特征（道路的數(shù)量、寬度等）。為達(dá)到優(yōu)化目的，把專(zhuān)用短程通信范圍劃分成3個(gè)區(qū)域，形成交叉路口區(qū)域，分別為區(qū)域1、區(qū)域2和交叉口。在區(qū)域1，每輛車(chē)加速到最大速度，并保持到本區(qū)域的終點(diǎn)；為使優(yōu)化程序更容易實(shí)現(xiàn)，假設(shè)所有車(chē)速變化都發(fā)生在區(qū)域2，且在終點(diǎn)達(dá)到最大車(chē)速；通過(guò)調(diào)整區(qū)域2內(nèi)每輛車(chē)的車(chē)速，最后使得交叉口內(nèi)沒(méi)有車(chē)輛碰撞。

iCACC方法使用了最先進(jìn)的模型，為了達(dá)到優(yōu)化和對(duì)比目的，采用了動(dòng)力學(xué)車(chē)輛模型用于預(yù)測(cè)優(yōu)化之后車(chē)輛到達(dá)終點(diǎn)的時(shí)間、軌跡數(shù)據(jù)以及車(chē)輛油耗模型，用來(lái)比較CACC系統(tǒng)的節(jié)油效果。弗吉尼亞理工學(xué)院利用基于動(dòng)力的綜合油耗模型（VT-CPFM）進(jìn)行了仿真分析。

仿真結(jié)果表明，CACC系統(tǒng)在交叉路口區(qū)域平均可以減少91%的時(shí)間延誤和節(jié)省82%的燃油消耗，這意味著該系統(tǒng)對(duì)未來(lái)的智能交通系統(tǒng)、車(chē)輛通信技術(shù)、無(wú)人駕駛車(chē)輛的應(yīng)用具有重要意義。

IsmailH.Zohdyetal. 201215thInternational IEEE Conference on IntelligentTransportationSystems, Anchorage,Alaska,USA, September 16-19,2012.

編譯：張為榮