Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phân Tích Sự Ổn Định của Các Phương Tiện Theo Sau Trên Đường Cao Tốc Để Đảm Bảo An Toàn cho Các Hệ Thống Giao Thông Tự Động
International Journal of Intelligent Transportation Systems Research - Tập 17 - Trang 190-199 - 2019
Tóm tắt
Sự phát triển và tích hợp các công nghệ điều khiển tiên tiến trong phương tiện và cơ sở hạ tầng có thể làm cho các hệ thống giao thông thông minh (hoặc tự động) trở nên an toàn và hiệu quả hơn nhiều. Bài báo này tập trung vào một phương pháp phù hợp để đảm bảo sự ổn định và điều khiển của hai phương tiện liền kề nhau di chuyển theo cùng một làn đường trên đường cao tốc nhằm đảm bảo an toàn chức năng cho các hệ thống lái tự động của chúng. Các phương tiện này hoàn toàn tự động và có khả năng theo dõi một đường đi với tốc độ cao đồng thời giảm khoảng cách giữa chúng trong khi tự động điều chỉnh phản ứng động của chúng mà không cần sự can thiệp của con người (tức là các tài xế). Để đáp ứng các yêu cầu về an toàn và ổn định khi lái xe, bài báo này khám phá một phương pháp mới về sự ổn định chuỗi của (bất kỳ) hai phương tiện liền kề di chuyển về cùng một hướng dựa trên việc sử dụng lý thuyết điều khiển tối ưu và sự ổn định Lyapunov. Do đó, các điều kiện đủ cho sự ổn định chuỗi của giao thông phương tiện sử dụng hàm Lyapunov liên tục và phương trình ma trận Riccati được trình bày. Việc tìm kiếm một hàm Lyapunov bậc hai được xây dựng như một bài toán tối ưu lồi liên quan đến một hệ thống bất biến tuyến tính hướng tới tiêu chí tối ưu bậc hai. Phân tích những phương pháp này nhằm tối thiểu hóa các tiêu chí hiệu suất mong muốn cũng được nêu ra. Cuối cùng, bài báo kết thúc với kết luận và triển vọng cho công việc trong tương lai.
Từ khóa
#tự động hóa #giao thông thông minh #sự ổn định chuỗi #điều khiển tối ưu #lý thuyết LyapunovTài liệu tham khảo
Athans, M., and Falb, P.L.: Optimal Control: an Introduction to the Theory and its Applications. McGraw Hill, Inc. (1966)
Bose, A. and Ioannou, P.: Issues ans Analysis of Mixed Semi-Automated/Manual Traffic. SAE Transaction Journal of Passenger Cars, No. 981943, (1998)
Cronin, M. J., “Smart Products, Smarter Services: Strategies for Embedded Control”, Cambridge University Press, Cambridge Inc., 2010
Eskafi, F., Saleh, J. and Zhang, W.B.: Communication Structure and Safety Issues. 4th World Congress on Intelligent Transport Systems, (1997)
Godbole, D. N.: Hierarchical Hybrid Control of Automated Highway Systems. Partners for Advanced Transit and Highways, University of California Berkeley (1995)
Godbole, D.N., Lygeros, J.: Longitudinal control of the Lead Car of a platoon. IEEE Trans. Veh. Technol. 43(4), 1125–1135 (1994)
Godbole, D. N. and Lygeros J.: Safety and Throughput Analysis of Automated Highway Systems. PATH Rapport, University of California (2000)
Hsu, J.C. and Meyer, A.U.: Modern Control Principles and Applications. McGraw-Hill, Inc. (1968)
Ioannou, P., Chen, C.C.: Autonnomous Intelligent Cruise Control. IEEE Trans. Veh. Technol. 42(4), 657–672 (1993)
Kianfar, R. , Falcone, P. and Fredriksson, J.: Reachability Analysis of Cooperative Adaptive Cruise Controller. 15th International IEEE Conference on Intelligent Transportation Systems, pp. 1537–1542, Anchorage (AK) (2012)
Kianfar, R., Ali, M., Falcone, P. and Fredriksson, J.: Combined longitudinal and lateral control Design for String Stable Vehicle Platooning within a designated lane. IEEE Intelligent Transportation Systems Conference, China (2014)
Li, L. and Wang, F.Y.: Advanced Motion Control and Sensing for Intelligent Vehicles. Springer, Berlin, Inc. (2007)
Lygeros, J., Godbole, D.N., Sastry, S.: Verified hybrid controllers for automated vehicles. IEEE Trans. Autom. Control. 43(4), 522–539 (1998)
Puri, A. and Varaiya, P.: Driving safety in smart cars. Americane Control Conference, University of California, Berkeley (1995)
Seiler, A.P., Hedrick, K.: Disturbance propagation in vehicle strings. IEEE Trans. Autom. Control. 49(10), 1835–1841 (2004)
Sheikholeslam, S. and Desoer C.A.: Longitudinal Control of a Platoon of Vehicles. Americane Control Conference, Vol. 1, pp. 291–296, San Diego (1990)
Swaroop, D., Hedrick, K.: String stability of interconnected systems. IEEE Trans. Autom. Control. 41(3), 349–357 (1996)
Swaroop, D., Chien, C.C., Hedrick, J.K., Ioannou, P.: Comparison of spacing and headway control Laws for automatically controlled vehicles. Veh. Syst. Dyn. 23(1), 597–625 (1994)
TRB: National Automated Highway System Research Program: a review”, Transportation Research Board, Special Report 253, Washington DC (1998)
Yahiaoui, A.: Study and Simulation of an Airplane AutoPilot: Application to Boeing767”, MSc. Thesis at Department of Electronics, University of Blida (1998)
Yahiaoui, A.: Study of Development of a Random Simulation: Application to the Analysis of Security in System of Advanced Transport. MAS thesis at LAAS-CNRS of Toulouse, France (2001)
Yahiaoui A.: Longitudinal stability of vehicles in a platoon for safety analysis of Automated Highway Systems. 10th IFAC Symposium on Control in Transportation Systems, pp. 445–450, Japan (2003)
Yahiaoui. A.: Évaluation de la sûreté et du débit sur le système d’autoroute automatisé: Application à l’analyse de la sécurité en système de transport avancé. 4e Conférence Francophone de MOdélisation et SIMulation (MOSIM’03), France (2003)
Yahiaoui, A.: Using Optimal Control for Safe Analysis of Vehicles in a Platoon ofAutomated Highway Systems. The Society for Modeling & Simulation International, USA (2004)