基于SUMO、Simulink和OMNET++的協(xié)同式自適應(yīng)巡航系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)車隊(duì)隊(duì)列穩(wěn)定性評估

無線通信技術(shù)的發(fā)展使得車-車通信成為可能。協(xié)同式自適應(yīng)巡航系統(tǒng)旨在控制車隊(duì)的隊(duì)列穩(wěn)定性。隊(duì)列穩(wěn)定性意味著一個(gè)單獨(dú)車輛的非零位置、速度和加速度的誤差在向上游傳遞時(shí)不會(huì)被擴(kuò)大。研究了協(xié)同式自適應(yīng)巡航系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并且討論了在仿真試驗(yàn)中變化的丟包率、信息發(fā)送頻率和車頭相隔時(shí)間設(shè)置時(shí)系統(tǒng)的性能。利用控制器原型、交通仿真器和網(wǎng)絡(luò)仿真器建立仿真模型。

車隊(duì)隊(duì)列穩(wěn)定性可以使各種誤差不會(huì)向上游傳遞，這意味著車-車可以保持更小的車間距卻不會(huì)相互碰撞。車-車間距的縮小有利于提高道路的車流量、提高道路的運(yùn)輸能力、減少潛在的交通擁堵。傳統(tǒng)的自適應(yīng)巡航系統(tǒng)通過雷達(dá)探測前方車輛的信息，但控制系統(tǒng)的特性難以獲得良好的隊(duì)列穩(wěn)定性；而協(xié)同式自適應(yīng)巡航系統(tǒng)則可以從車-車通信獲得前方多個(gè)車輛的信息，通過控制可以保證一個(gè)良好的隊(duì)列穩(wěn)定性。

采用Simulink作為控制器原型和車輛動(dòng)力學(xué)模型、SUMO作為道路交通產(chǎn)生器、OMNET++作為網(wǎng)絡(luò)仿真器。OMNET++與SUMO之間的通信是通過TRaCI實(shí)現(xiàn)的。仿真試驗(yàn)結(jié)果表明，信息發(fā)送頻率和丟包率對于協(xié)同式自適應(yīng)巡航系統(tǒng)性能有著非常明顯的影響。較低的發(fā)送頻率將會(huì)降低隊(duì)列穩(wěn)定性。因此，在給定一個(gè)安全距離或者時(shí)間的前提下，在布置車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)用戶巡航控制時(shí)，要盡可能地提高信息的發(fā)送頻率并減小丟包，以保證系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)隊(duì)列穩(wěn)定性。

刊名：Journal on Wireless Communications and Networking（英）

刊期：2012年第1期

作者：Emiel Martijn et al

編譯：王也