考虑时滞的ACC间距控制策略对车队稳定性的影响研究

发布时间：2020-04-25 18:48

【摘要】：车辆自适应巡航控制(ACC)系统是新一代的辅助驾驶系统之一,可减轻驾驶员的驾驶负担,减少人为驾驶错误,辅助提升驾驶技能和舒适度,减少驾驶疲劳可能引起的交通事故,提升安全性和道路通行能力。时滞是影响跟驰行为的重要因素,是造成ACC系统无法完全适应复杂多变的城市交通驾驶环境的重要原因之一,因此针对考虑了时滞的ACC系统控制研究具有十分重要的意义。首先,梳理国内外针对ACC系统控制策略的研究成果,从系统架构、工作原理、间距控制策略入手,分析考虑了时滞的跟驰行为特征,分析了影响车队群稳定性特征的影响参数,确定了文章的研究思路。其次,从间距控制策略、时滞来源及影响机理分析出发,针对固定车头间距策略下有无领车、固定车头时距策略下有无时滞情况下的车队群稳定性条件进行讨论分析,并进行了MATLAB仿真验证。结果表明:在固定车头间距策略下,有领车的车队可保持车队稳定行驶,无领车时无法保持车队稳定行驶;在固定车头时距策略下,无时滞、车头时距td与时滞ψ满足td2ψ关系时可保持车队稳定行驶,其他情况下车队无法保持车队稳定行驶。再次,针对固定间距策略灵活性差,可变间距策略对时滞特征考虑不足的问题,将时滞参数引入可变车头时距策略模型中,得出了考虑时滞的车队群稳定性条件,并进行了MATLAB仿真验证。结果表明:在可变车头时距策略下,当时滞τ满足条件0τqav/qv+td时,车队可保持稳定行驶。最后,利用MATLAB/SIMULINK软件,以经典的PID控制器作为ACC系统的上层控制器,搭建了 ACC控制系统的仿真平台,针对固定车头时距和可变车头时距在有无时滞的情况下的车队稳定性的变化特征进行了仿真对比分析,并分别从固定车头时距和可变车头时距两种策略角度,就满足或不满足本文研究得出的车队稳定性条件进行仿真验证,有力佐证了研究的准确性和有效性。研究成果将为ACC系统的发展提供理论参考。
【图文】：

事故死亡,统计分布图,绪论

第一章绪论第一章绪论1.1 研究背景及意义根据中国年度统计公报数据显示：2016年，全国发生交通事故死亡人数约40824人，较2015年增长率4646人，占全国各类事故死亡人数总数的78.8%，是最大批事故死亡致因，其所造成的人员受伤及财产损失也是极为严重。交通安全已经成为了全球性的、世界性的、长期性的难题。

车队,车距

e）车速（ 0.6） f）车距误差（ 0.6）图3-7 车队不能稳定行驶时车速和车距误差的变化图图3-7为采用固定时距的安全距离策略过程中车速和车间距离的变化情况，当领车速度发生变化时，ACC系统中的车辆的车速和车距误差均会产生较大的波动，图3-6c）、d）通信延迟时间 0.6时波动范围最大，呈现震荡发散的状，车队不能保持稳定行驶。综上，在固定车头间距策略控制下，仿真结果与理论推导结果是一致的，，则当时滞满足群稳定性条件 2dt 时，车队可保持稳定行驶，反之则车队不能保持稳定行驶的结论是可信的。3.5 本章小结本章从固定车距（有、无领车）和固定时距（有、无时滞）两个不同角度建立了车辆跟随的安全车距策略模型，并进行了稳定性分析讨论、仿真分析验证。结果表明：在固定车距无领车情况下
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U463.6

【参考文献】