抽象性

论文调查车辆排控制问题,其中考虑到路阻系数为加强车辆排安全,在各种路况交错时,提议车辆排最优间距策略详用安全成本函数和梯度等值法开发车辆间空间优化框架车辆间间间最优进度以这种方式显示车辆可以在各种路阻条件下安全推向理想排并基于最优间距策略, 将最优间距车排控制问题转换成移动目标跟踪问题拟建立自适应分布式综合滑动模式车辆排控制机制,使车辆可有效沿袭最优间距排此外,严格分析拟议车辆排系统稳定性并提供数值模拟验证拟议方法

开工导 言

最近,由于车辆排控制对交通安全、机动性和环境有极大好处[一号-4..它可以通过生成多试管控制技巧和交通理论大大改善智能运输系统车辆排控制的主要目的是自动驱动所有车辆沿给定线行驶并有预想车间空间和一定速度车辆排控有数大参数,如排控非线性车辆5排大小优化6排间距策略7..

通常排间距策略调整车辆间距/时间进度它对交通产生极大影响,特别是在减少油耗和改善交通安全方面。车辆间空间小时会减少燃料消耗小车间空间将影响全车排安全8..填充空白时,多位研究人员多加关注车辆排控件并配有各种间距保单九九-15..

车辆排间距策略可归为二类:不变间距策略和各种间距策略车辆排加CSP通常建议排控制策略,将车间间间进度调整为常数这是一项基本车辆排控制策略并广受调查举例说,建议分布式模型预测控制机制以维护所期望的车辆间空间16..中17车排控件使用恒定间距策略中7车排控制法建议与CPS并用,并参考通信延迟上调滑动模式排控制法,同时规定跟踪性能和恒定间距策略18号驱动器饱和度、不确定参数和未知扰动都得到考虑双层分层自适应控制多功能相联车辆排设计,以确保平衡和恒定间距19号..中20码server跟踪队列控制问题与恒定间距策略研究,向受各种通信范围约束的跟踪队播送头部信息中21号合作最优分电法建议一组智能电动车在高速上行驶,斜坡不等,目的是延长电池使用寿命并减少耗能中22号公路生态合作自适应巡航控制策略建议对多级重力车排适用不变间距策略,并计时延迟

车辆排控VSP有几种经典间距策略,如恒定时间间隔策略、二次间距策略和自适应间距策略车辆排控制算法修改不变延时策略23号免零初始误差案例得到考虑新车排控制计划四步间距策略24码交通流稳定耗能考虑不同控制架构对间距策略的影响时,[多布尔特排自适应间距策略25码..中3改进四分位间距策略并下限故障因子, 并调查异型车辆排容错控制问题, 输入量化和死区非线性恒定时间进度政策分布式综合滑动模式(ISM)控制策略26关注车辆相继交互并发 中27号使用两种常用间距策略:恒定距离和恒定时间进度法,提议基于层次模糊逻辑对车辆排队使用变量结构控制法提出了新间距策略,结合恒定距离策略和恒定时程策略计划,以实现字符串稳定性并提升道路容量,同时计及未知参数、扰动器饱和度28码..中29变式车辆排多目标并受状态约束的交换控制策略,其中四大目标都得到考虑,包括车辆安全、客运舒适度、编队控制与燃料经济实现上述四大目标设计分布式模型多目标预测控制

并存文献应用排间距策略中30码多自动汽车或类似汽车机器人跟踪控制器适配先行策略,规定性能技术设计时不发生碰撞和奇异性排控制器建议受限相对射程和角度31号主体研究三维排多片自动机水下飞行器受环境扰动和模型不确定性强排控制器配送拖拉机轮式机器人车队,保证避免碰撞规定性能并成功推荐连接维护32码..

车辆排配有特定间距策略已得到很好研究,但目前提出的间距策略仅与车辆位置和速度相关很少有结果考虑道路条件(如雪、雨和雾)。车辆排难免下雪或雨在这种情况下,车辆排安全大受影响,并可能导致一些严重交通事故因此,有必要对这类场景中车辆排控件进行专门研究。路况与车辆动态之间的关系可以用路阻系数来说明。路边天气不同 包括雪雨 给我们带来不同的路摩擦路上下雪时路阻系数变小,我们宁可增加车间空间改善排安全在此基础上,有必要进一步调查车辆排控制最优间距策略,并使用不同的路阻系数

受这一事实驱动,提出了车辆排最优间距策略,并有不同的路阻系数并展示分布式综合滑动模式排控制策略,使车辆严格按期望间距策略行进与前行间距策略不同,本文中最优间距策略动态化,而最优间距值因路阻系数变化而异主要贡献有二:i)拟为车辆排提出最优间距策略并有各种路摩擦详解安全成本函数描述车辆排安全性能并使用不同的路阻系数并开发车辆间空间优化框架以找出最优间距策略与先前不变间距策略相比,这一框架完全结合车辆排控件和道路条件,将大大提高车辆排安全性并同时与实际情况大相径庭二)基于拟议最优间距策略,使用DISM技术提出了新车排控制计划车辆动态外部扰动得到考虑,为排控制计划开发新奇扰动估计法此外,严格分析拟车辆排控制系统稳定可行性和最优间距策略

本文余下部分介绍如下:内段2显示预题配方区间最优间隔策略和DISM车辆排控制计划3分节4..为了说明拟议方法,C节介绍数值模拟5.归结部分6画出结论

二叉初步题拟制

随机考虑一组车辆 .动态模型描述每一车辆 去哪儿 并 速度定位 Th车,分别 控件输入 Th车和 未知外部扰动 Th车满足 .

假设每一飞行器都具有通信、计算和采样能力之后,我们定义车辆间通信结构 .车辆称之节点,如果两部车辆可互连通则有边缘详通信表图解一号.

量化描述特定公路排安全时,将提供安全成本函数,同时涉及车辆排和路摩擦特别是路阻系数,因为路阻系数通常遍及许多区域,因此路阻系数随地点而异。因此,必须提供位置摩擦函数以充分描述路阻系数此外,距离车辆也是评价排安全的重要参数(见图二)。一号)安全成本函数显示如下: 去哪儿 有给定的道路和 位置向量 表示安全成本区域 Th车 : 表示路对路功能 任意点对 .

在此基础上,本文件的目标是,我们将找到最佳车辆排间距策略与路阻系数相关联并基于DISM, 拟用新车排控制计划

3级最优间距策略

发现有两种变量2影响排安全性能分配区域分区 和车辆位置 .优化安全成本函数2区域分治策略后提供hemma三十三..

莱马一号假设有 车辆接合线最优脱节分治策略是Voronoi分治 去哪儿 称之为 代理Voronei区域
安全成本函数2归来 去哪儿 .

最小化函数 ,需要找到最优位置 面向每部车按照优化方法 安全成本函数 最小化时 满足感 去哪儿 并 质量点和中位点 ,显示方式

在此基础上,我们获取

注意中子机 沃罗诺伊区是理想车辆排位置 载路反射函数 .之后,我们可以把最优间距车辆排控制问题转换成目标跟踪问题, 目标点详细定义跟踪错误 详解如下:

并定义虚拟头车和虚拟尾车限制全车排安全成本区虚拟头车和尾车动态描述 去哪儿 并 位置速度虚拟引导飞行器 并 虚拟尾车

4级自适应性DISM车辆排控

基于上述分析,它显示每部车辆最优位置是Voronoi区域中的机器人当我们只关注一辆车跟踪Voranoi机器人时,车排优化间距控制可转换成目标跟踪问题受此思想启发,为本节一组车辆建议一个新的适应性DISM车辆排控制计划

第一,综合滑动模式表层 Th载量显示 去哪儿 并 正常量

为了保证车辆排系统稳定化,提供经改善的并发滑坡面如下: 去哪儿 正常量参数关系 并 显示为 去哪儿 , ,并

自 并 不可倒置时 零度 化为零并发并按之一号),7), and (8) 变迁 去哪儿 .

面向案例 ,获取 去哪儿 .

并基于外部扰动边界 去哪儿 并 估计 并 ,和 并 最大估计错误

并提供下列emma显示拟议车辆排系统稳定性34号..

emma2if 均匀连续函数 并限制积分 存续后满足

在此基础上,我们有以下适应性DISM车辆排控制计划: 去哪儿 去哪儿 正设计参数控制器满足

自适应法 并 显示为 去哪儿 正常量 表示为

正式展示车辆跟踪行为并严格显示拟议控制系统稳定性时,提供定理如下

定理一计数一组车辆定线 描述用一号)线上路阻系数表示 并显示最优间距策略6)后使用车排控制方法14车辆开往理想车排并有理想车间间间隔

证明考虑下列Lyapunov函数候选 原位 并 常量计算符 并 .取始 ,获取 替代式11)和(b)12进进 ,顺序 去哪儿 算法 Th元素插进 并 显示方式19号)
按照定义 内22号),我们有 取而代之14插进20码),它并发 面向案例 ,上头有 .上方方程可重写为 去哪儿 .在此基础上,我们有 回想 并 , ,并 都受绑定 表示 受界化并据Lemma2,我们有 .自 正向并 ,获取 并 归零表示车辆排控制系统稳定即定线上的车辆会汇合理想排结束证明
解决由争吵问题 ,函数显示 将使用, 小到正常数此外,指标函数 也可能在实际应用中引起聊天平滑连续函数介绍如下: 去哪儿 并 .
在此基础上,改进排控制计划可重写 基于上述定理和分析,提供下列算法说明拟议车辆排控制系统程序
车辆排控制过程值得注意的是,最优间距策略随车辆位置而异。这是因为Vornoi分治基于车辆当前位置三十三..车辆更新位置后Voronoi分区也改变引导最优位置 车辆向另一点车辆排最后稳定状态是所有车辆都达到自己最优位置并拥有相同速度此外,为有效驱动车辆到最优位置,控制增益 应在确保拟议车辆排系统稳定性的同时选择足够大[34号] (Algorithm一号)

5级数值模拟

九车定线 .车体动态描述一号)路阻系数 显示方式 去哪儿 任意点对 .细节显示图2.

进化路阻系数 图中提供2.通知值 前后接近零 并 有限模拟时间理论最优间距应该提高 安全排

虚拟首发位置设置为 并 .车辆初始位置随机定位给定线,车辆初始速度设置为 .外部扰动 显示为 .初始状态 并 显示为 并 ,互斥其余参数建议控制器设置 , , , , , , ,并 .在此基础上,图中显示拟车辆排控制计划的模拟结果3.

图3显示一行车辆轨迹 最优间距策略图中显示3中,车辆初始位置随机定位并使用控件法31号车辆间空间随路阻动系数变化此外,我们可以发现在这一过程中没有冲突,这也验证了我们建议方法的有效性。详细分析用图解提供4-九九.

图中显示车辆与最优位置间跟踪误差演化4.如图所示,跟踪错误有限时间归零人可能会注意到 前后有一些聊天 并 中此图由改变路阻函数所引起自路阻函数 基础变化32码)值 正在下降前后时间 .假设中最优点 可能有大差4可能导致大聊天 跟踪错误车辆排会无时不重合零点显示拟议的车辆排控制机制在各种路阻功能中始终可行。

图中5显示所有车辆速度进化图中显示5所有车辆速度归并虚拟头目显示车辆排有效达理想排此外,图中聊天的原因与图相同4.可发现车辆在闲聊后 仍会与头目汇合并显示我们拟车辆排控制系统强健性

滑动模式表面演化和控件输入以图解显示6并7..从这两个图中我们观察到滑动模式表层和控制输入都汇合为常量具体地说,对于聊天部分,他们将调整自身,使车辆能维护理想排

此外,对于车辆动态外部扰动,图中显示上下界估计8并九九..从这些结果中,我们可以清楚地发现估计边界将异步归并常量显示我们拟议扰动估计方法的有效性21号)

6级结论

考虑路阻系数时, 我们调查排控制问题 一组车辆为提高车辆排在各种道路条件中的驾驶安全,提议车辆排最优间距策略,并有不同的路阻系数并开发车辆间空间优化框架以找出最优间距策略该框架完全结合车辆排控制与道路条件,这将大大改善车辆排安全并基于最优间距策略建议新车排控制计划使用分布式综合滑动模式车辆动态外部扰动也得到考虑,并开发车辆边界估计法归根结底,通过理论推理和数值模拟严格分析拟用车辆排控制系统及最优间距策略的稳定性和可行性

考虑到车辆安全和燃料经济,未来将提议基于论文研究基础的最优耗能模型,然后设计一个新的排控制器以实现更好的控制性能以合作自适应游航控制方法解决这些问题因此,我们将调查车辆排系统最优耗能策略,在最近的将来使用路阻系数

数据可用性

支持本研究发现的数据包括在文章内

利益冲突

发件人声明,本文章的发布不存在利益冲突问题。

感知感知

这项工作得到了中国自然科学基金会支持519008和61803040和中国博士后科学基金会2021M692740