協同式多目標自適應巡航控制

章軍輝，李 慶，陳大鵬?

1) 中國科學院微電子研究所，北京 100029 2) 江蘇物聯網研究發展中心，無錫 214135 3) 無錫物聯網創新中心有限公司，無錫 214135

早期自適應巡航（Adaptive cruise control, ACC）系統設計主要是為了滿足駕乘舒適性與車輛安全性需求，而隨著智能交通系統（Intelligent transportation system，ITS）的快速發展，利用自動化高速公路（Automated highway system，AHS）來加強高速公路安全建設，緩解交通擁堵以及改善道路通行能力已引起研究人員與汽車制造商的高度重視[1?4].

目前，量產ACC普遍采用固定時距（Constant time headway, CTH）策略[1, 5]，該策略下對車間時距的選取極具挑戰性. 當時距預設過小時，會造成駕乘人員心理緊張不適，亦增加了追尾碰撞的潛在可能性，而當時距預設過大時，不僅會降低道路通行能力與吞吐量，還可能會誘發鄰道車輛并線、強插等不文明事件.

單車ACC系統設計時，對車間時距的選取，主要基于前后兩車之間的跟馳安全性考慮[6?7]. 國外如英國與法國給出的時距參考值為2.0 s，德國的為1.8 s[8]，這些時距預設值相對偏保守，會造成一定的道路交通帶寬浪費. 此外，不同駕駛群體對車間時距預設的偏好不一，存在用戶體驗友好性不足的問題，從而離線參數標定、在線學習更新亦成為一種設計趨勢[9?10].

多車協同自適應巡航控制（Cooperative adaptive cruise control, CACC）作為AHS的典型應用，已成為研究前沿與熱點. 文獻[1]通過搭載毫米波雷達來組建Radar_ACC車隊，采用滑模控制（Sliding mode control, SMC）方法，著重分析了車間時距的選取對車隊穩定性的影響. 文獻[2]分別搭建了基于毫米波雷達的Radar_ACC車隊，以及基于車車（Vehicle-to-vehicle,V2V）通信的V2V_ACC車隊，采用H∞控制……