可改善交通动态的协同式自适应巡航控制系统渐进部署策略



可改善交通动态的协同式自适应巡航控制系统渐进部署策略

协同式自适应巡航控制（CACC）汽车是使用车载Ad Hoc网络（VANETs）分享实时交通信息的智能汽车。研究表明，在较高的市场占有率下，CACC可以对公路通行能力产生积极影响。由于很高的CACC市场占有率水平在未来短期内是无法实现的，因此提出了一种先进部署策略，并展示了该策略在CACC普及率较低情况下减少交通拥挤的巨大潜力。

为了研究CACC对交通动态特征（特别是交通流量、平均速度和出行时间）的影响，采用微观仿真的方法来研究单个车辆的个人行为和预测车辆总体对整个系统的影响，开发了随机微观交通仿真模型F.A.S.T.。

采用Java开发面向对象的模型是最初开发的现有开源微观模型的扩展。在原始模型基础上的一些重要扩展是:高速公路距离由2.5km增加至6km；添加两个额外的车道（原F.A.S.T.模型有4车道）；收集微观特性和宏观特性，以及最重要的CACC车辆行为建模；是否具有进入多人乘坐车辆车道（HOV）的优先级。此外，通过操纵车辆跟随模型的关键变量，提高数据随机性，进而使原始模型更具随机性。

为了形成充分的速度扰动，在模型中添加入口匝道。当输入的智能体（手动车辆）从匝道驶入车道时，如果自动车辆队列间没有足够的车距让其进入，则手动车辆将完全制动并停止。200m长的匝道作为扰动发生器，通常使车辆产生速度不均匀性，从而对交通性能造成负面影响。结果显示,CACC对改善交通特征,进而减少交通拥堵具有重要意义。

研究表明，CACC的积极影响不仅限于在普及率很高的情况下。通过让CACC车辆优先进入多人乘坐车辆车道（HOV），即使在CACC普及率低至20%的情况下，仍可以显著改善高速公路通行能力。

刊名：International Journal of Automation and Computing（英）

刊期：2014年第1期

作者：Georges M. Arnaout et al

编译：薛雷