多类时延下混合车辆队列建模与协同控制

摘要

本文研究了多类时延下同时具有人类驾驶车辆(HDV)和网联自动驾驶车辆(CAV)的混合车辆队列建模与协同控制方法。首先构建了一般形式的混合车辆队列系统模型,对CAV的数量与空间分布进行表征,并将驾驶员反应时延引入模型;接着,考虑V2V通信时延和传感器量测时延,设计了状态反馈控制器;推导了闭环系统特征方程,并根据Routh-Hurwitz判据确定了系统闭环稳定性的充分条件,以指导控制器参数设计;最后,通过数值仿真验证了控制器设计的有效性,定量展示了CAV对衰减交通波动的作用,并分析了各类时延对交通流波动的影响。