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| 1 | 自动驾驶车辆混行集聚MAS控制模型显示文摘随着车路协同技术和自动驾驶技术的不断发展,越来越多的网联自动驾驶车辆(Connected and Autonomous Vehicle, CAV)涌入道路交通,与传统人工驾驶车辆(Human Pilot Vehicle,HPV)形成混合交通流(Mixed Traffic Stream, MTS)。为在提高MTS交通流量的同时保证交通安全,面向未来的混行交通环境,结合交通工程中人、车、路等要素,设计基于多智能体系统的CAV集聚控制模型(Agglomeration Control Model of Connected and Autonomous Vehicle Based on Multi-Agent System, ACMCAV-MAS)。该模型针对CAV的可控性和HPV的随机性,意在通过集聚控制,促使道路中分散行驶的CAV集聚成行驶条件更优的队列。具体以Agent的形式设计与集聚控制相关的底层车辆Agent(CAV-Agent和HPV-Agent两类)和上层管理Agent。同时,针对同质要素间的匹配和异质要素间的风险规避,区别于常规的无集聚(No Agglomeration, NOA)策略,提出车队级集聚(Platoon Level Agglomeration, PLA)和车道级集聚(Lane Level Agglomeration, LLA)2种策略及相关的CAV-Agent集聚控制算法。基于ACMCAV-MAS及元胞自动机模型,在不同交通流密度和不同CAV-Agent渗透率下进行仿真试验。结果表明:集聚策略能在60%的CAV-Agent渗透率下取得最佳效益,同时,在60 veh·km-1密度条件下,车队级集聚策略平均能提升38.14%的交通流量,比车道级集聚的提升效果高9.73%,并能在40~50 veh·km-1的密度范围和50%~70%的CAV-Agent渗透率条件下有效缓解交通拥堵;通过对中高密度交通流下的纵向风险分析,发现2种集聚策略在低CAV-Agent渗透率下的风险发生率无显著差异,且最大风险降低比例都能达到20%以上,然而,在实际交通情况下,集聚策略可能会在一定程度上导致横向碰撞风险的增加。在未来的工作中,将继续探究降低横向碰撞风险的方法,同时着力解决目前仿真框架中对于人工驾驶行为异质性建模不够完善的缺陷,不断优化ACMCAV-MAS,为未来MTS中自动驾驶策略的制定提供理论依据。 | 梁军 杨程灿 王文飒 陈龙 鲁光泉 | 2021 | 中国公路学报2021，34，6： | 6 |
| 2 | Robust cooperation of connected vehicle systems with eigenvalue-bounded interaction topologies in the presence of uncertain dynamics显示文摘 | Keqiang LI Feng GAO Shengbo Eben LI Yang ZHENG Hongbo GAO | 2018 | Frontiers of Mechanical Engineering2018，13，3： | 3 |
| 3 | Predictive car-following scheme for improving traffic flows on urban road networks显示文摘Driving behavior is one of the main reasons that causes bottleneck on the freeway or restricts the capacity of signalized intersections.This paper proposes a car-following scheme in a model predictive control(MPC)framework to improve the traffic flow behavior,particularly in stopping and speeding up of individual vehicles in dense urban traffic under a connected vehicle(CV)environment.Using information received through vehicle-to-vehicle(V2V)communication,the scheme predicts the future states of the preceding vehicle and computes the control input by solving a constrained optimization problem considering a finite future horizon.The objective function is to minimize the weighted costs due to speed deviation,control input,and unsafe gaps.The scheme shares the planned driving information with the following vehicles so that they can make better cooperative driving decision.The proposed car-following scheme is simulated in a typical driving scenario with multiple vehicles in dense traffic that has to stop at red signals in multiple intersections.The speeding up or queue clearing and stopping characteristics of the traffic using the proposed scheme is compared with the existing car-following scheme through numerical simulation. | A.S.M.BAKIBILLAH Mahmudul HASAN Md Mustafijur RAHMAN Md Abdus Samad KAMAL | 2019 | Control Theory and Technology2019，17，4： | 3 |
| 4 | 基于鱼群效应的车辆交叉换道最小安全距离研究显示文摘针对传统最小安全距离的换道模型问题,即因忽视车辆之间的消息互通而缺乏主动性和灵活性,提出一种基于鱼群算法的车辆交叉换道模型。其出发点是将鱼群群体行为效应引入交通领域的车辆行驶控制中,同时分析了换道车周围车辆的运动状态,给出车辆之间各种可能的碰撞形式,构造了移动数学模型。在此基础上建立基于车车通信条件下的车辆集体行进、避障和换道的最小安全距离模型。实验结果表明,在一定条件下,利用人工鱼群算法收敛速度快的特点,可满足车辆协同行进和换道的实时性要求。 | 朱艳玲 陈家琪 | 2018 | 软件导刊2018，17，3： | 3 |
| 5 | 跟随式车辆队列高效协同弦稳定预测控制显示文摘针对前后跟随式通信拓扑的约束车辆队列弦稳定协同控制问题,提出一种分布式参数化模型预测队列控制算法。首先,建立车辆队列的纵向动力学模型,通过反馈线性化将其转化为线性状态空间模型。然后,利用邻域内车辆的预测轨迹信息构造局部优化问题,建立车辆队列局部控制器。为降低求解该局部最优控制问题的计算量,将预测时域内的控制输入增量参数化为阶梯式结构。在此基础上,设计模型预测队列控制器迭代计算算法,满足系统输入输出约束和弦稳定约束条件。进一步,应用Lyapunov稳定性定理和Moore-Penrose广义逆矩阵,获得车辆队列渐近稳定性充分条件,并分析系统跟踪性能。最后,通过与常规队列控制算法的仿真对比实验,验证所提出控制策略的高效性。 | 何德峰 周丹 罗捷 | 2023 | 吉林大学学报(工学版)2023，53，3： | 1 |
| 6 | 非线性车辆队列系统的分布式自适应控制显示文摘研究了车辆队列系统的分布式自适应控制问题.车辆的纵向动力学建模为含有不确定参数的二阶非线性模型,队列中车辆之间的信息传递拓扑关系采用有向图来刻画.首先,结合动态增益技术,提出了不依赖全局队列信息的分布式自适应控制器.然后,进一步分析了内部车辆驶离或者外部车辆汇入队列的实际情况.只要有向拓扑结构包含以领航车辆作为根节点的生成树,则不需要重新设计控制器,就能够维持新的队列结构稳定.最后,数值仿真验证了控制算法的有效性. | 钟斌 王兴虎 盛捷 | 2019 | 中国科学技术大学学报2019，49，7： | 0 |
| 7 | VANETs中beacon的传输攻击实时检测算法显示文摘车载自组织网(vehicular Ad hoc networks,VANETs)中的车辆通过周期交互beacon实现信息共享,从而提高交通安全,然而VANETs无线网络特性系统易遭受多类攻击,特别是对beacon的传输攻击,即干扰beacon的传输,其严重影响VANETs的安全性能。为此,建立车队platooning模型,提出实时检测干扰beacon传输的攻击方案。该方案首先将节点beacon传输时间分为相互独立的时隙,并依据此时隙将车辆分为不同的群,使得群间的beacon彼此不碰撞,从而降低beacon被干扰的概率。最后,针对两类攻击类型进行仿真。仿真结果表明,提出的检测攻击方案具有良好的性能,初始检测时间小于150 ms,平均检测率不低于0.9。在两个干扰者的情况下,漏警率小于0.15,平均的虚警率小于0.2。 | 陈丹 彭利民 | 2015 | 计算机应用研究2015，32，11： | 0 |
| 8 | 面向车辆多方向移动的多路径VANETs路由算法显示文摘车载网(vehicular Ad hoc networks,VANETs)是由车辆和路由设施(road side units,RSU)构成的网络,在VANETs中需要有效的路由协议实现源节点的数据向目的节点传输。在可用协议中,直接路由节点选择方案DRNS无法辨别在路由过程中节点移动的方向,而按需多路径距离矢量路由(Ad hoc on-demand multipath distance vector,AOMDV)因节点快速移动,路由不稳定。由于不能检测节点在其他方向上移动,DRNS仅适合节点移动方向单一的高速场景(highway scenarios)。针对城市环境,提出敏捷方向节点选择多路径路由(acute direction route node selection multipath,ADRNSM)。ADRNSM属于多路径路由,能适用16个不同的移动方向;ADRNSM敏捷地检测节点的移动方向,并促使节点仅在目的节点方向上移动,同时提供多条路径向目的节点传输数据。仿真结果表明,与AOMDV相比,提出的ADRNSM提高了分组传递率、吞吐量、端到端传输时延以及归一化路由开销的性能。 | 徐甜 高国伟 | 2015 | 计算机应用研究2015，32，9： | 0 |
| 9 | 浅议车联网与智慧交通的应用——以多车协同巡航为例显示文摘应用于智慧交通的车联网正在成为移动物联网中具有广阔市场前景的研究对象。在车车互联的车联网中,汽车与物联网云平台之间、汽车与汽车之间进行实时数据通信,最终目标是实现交通管理的智能化。文中以实时传感、数据采集、模型运算和指令反馈四要件形式讨论车联网未来最有可能获得大规模应用的五个领域:交通管理、公安监控、道路维护、超载警报、环境保护。在此基础上,以仿生鱼群聚集行为和引用力学算法构建多车协同巡航控制系统为例,阐述上述联网四要件的具体实现形式,并讨论可能的模型参数和验证方法的优化途径。 | 李晓栋 徐维祥 | 2018 | 物流工程与管理2018，40，4： | 0 |
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