智能网联混合车流的动态特性及稳态控制策略

自动驾驶技术为精确控制和优化车辆跟驰提供了条件。通过梳理近年来国内外联网混合交通的研究现状和发展趋势，发现传统驾驶员的随机行为是影响交通系统稳定性的重要因素。联网车辆在稳定车流模式方面有很好的效果，这也提高了车辆跟驰的安全性。因此，在未来网络化车辆和人工驾驶并存的情况下，研究网络化混合交通的跟驰模型和稳态机制对于智能交通系统具有重要的应用价值。从微观建模机理和人为因素的角度，提出了一种网联跟驰模型与传统汽车网联汽车耦合。为了减小跟车过程中的速度波动，设计了跟车控制策略。首先，基于跟驰理论，考虑到传统人工车辆驾驶行为的不确定性变化和外部环境因素的干扰，分析了路网混合车流的跟随行为，建立了微观车头时距模型。其次，根据所建立的模型，设计了在线跟驰的稳态控制策略，并验证了该策略的效果。在微扰法，从微观层面对Matlab进行了数值模拟试验，比较分析了单车道跟驰状态下传统交通流和在线混合交通流的稳定性。结果表明，当平衡车队中的车辆受到干扰时，与传统车辆相比，连接车辆的跟驰速度方差减小了7.6%，车头时距方差减小了42.1%。基于此分析，互联车辆的稳态控制策略可以有效提高排队行驶的稳定性，降低车速波动。