协作式巡航控制下混合车队队列稳定性

考虑协作式巡航控制(Cooperative Adaptive Cruise Control,CACC)车辆与自适应巡航控制(Adaptive Cruise Control,ACC)车辆之间的退化机制,构建由CACC车辆、ACC车辆以及人工驾驶车辆组成的混合车队。应用传递函数理论,推导混合车队在不同规模情况下的队列稳定性判别准则,计算混合车队在多种情形下的队列稳定性情况,并设计数值仿真实验验证理论分析结果。稳定性分析结果表明,所推导的混合车队队列稳定性准则能够从理论层面计算混合车队关于车队规模与车流速度的队列稳定域,当混合车队中CACC车辆比例达到25.00%~41.17%及以上时,混合车队可在全速度范围内实现队列稳定。数值仿真结果表明,混合车队头车产生的速度扰动传递至上游CACC车辆时,CACC车辆可有效抑制速度扰动的波动幅度,使混合车队趋于稳定,验证了理论分析的正确性。研究结果揭示了混合车队保持稳定时的CACC车辆与人工驾驶车辆的比例结构。

通信中断时的网联车辆协作自适应巡航控制

针对自主巡航车队发生通信中断的情况,提出一种由协作式自适应巡航控制(CACC)模式切换至自适应巡航控制(ACC)模式的方法.当通信中断时,将车辆按照通信能力分组优化处理,并将通信中断车辆由CACC模式切换到ACC模式,且保持原CACC模式下的时间间距不变;为了保证车队安全,结合避碰理论和拉格朗日中值定理,提出一种基于最小安全距离的时间间距切换策略;为了保证两次切换后混合巡航车队(车队中既有CACC车辆也有ACC车辆)的稳定性,结合终值定理和频域分析法设计了混合巡航模式下的CACC-ACC控制器.最后通过仿真与现有方法对比,验证了所提出方法的有效性.