基于iCACC方法的無人駕駛汽車輛交叉路口管理

基于iCACC方法的無人駕駛汽車輛交叉路口管理

提出一種可以用來對無人駕駛車輛通過交叉路口進行軌跡優化的iCACC方法，即該方法的核心是利用協同自適應巡航控制（CACC）系統達到避免車輛碰撞和縮短車輛通過交叉路口延時的目的。

iCACC方法通過優化車輛速度配置文件達到目的，而優化車輛在交叉路口的速度配置文件對減少車輛油耗具有很大優勢。iCACC方法通過對裝備CACC系統的車輛進行軌跡優化，以減少延時和避免碰撞，且需要如下輸入：①所有車輛的物理特性；②所有車輛的速度和加速度；③天氣條件（干濕度等）；④交叉路口的特征（道路的數量、寬度等）。為達到優化目的，把專用短程通信范圍劃分成3個區域，形成交叉路口區域，分別為區域1、區域2和交叉口。在區域1，每輛車加速到最大速度，并保持到本區域的終點；為使優化程序更容易實現，假設所有車速變化都發生在區域2，且在終點達到最大車速；通過調整區域2內每輛車的車速，最后使得交叉口內沒有車輛碰撞。

iCACC方法使用了最先進的模型，為了達到優化和對比目的，采用了動力學車輛模型用于預測優化之后車輛到達終點的時間、軌跡數據以及車輛油耗模型，用來比較CACC系統的節油效果。弗吉尼亞理工學院利用基于動力的綜合油耗模型（VT-CPFM）進行了仿真分析。

仿真結果表明，CACC系統在交叉路口區域平均可以減少91%的時間延誤和節省82%的燃油消耗，這意味著該系統對未來的智能交通系統、車輛通信技術、無人駕駛車輛的應用具有重要意義。

IsmailH.Zohdyetal. 201215thInternational IEEE Conference on IntelligentTransportationSystems, Anchorage,Alaska,USA, September 16-19,2012.

編譯：張為榮