近信號控制區(qū)是城市交通的瓶頸和交通事故的高發(fā)區(qū)域。由于車輛在該區(qū)域行駛隨著交通信號變化而出現周期性的駛停,系統(tǒng)內部不確定性、外界干擾、時延等因素可以造成車輛協(xié)同行駛的性能下降,降低通行效率和增加能耗,甚至導致追尾碰撞等交通事故。因此,研究車輛在近信號控制區(qū)協(xié)同行駛的規(guī)律,并設計相應的控制策略,對改善駕駛安全、提高交通效率、降低能耗具有重要意義。以車輛協(xié)同的魯棒控制為切入點將有助于深入研究近信號控制區(qū)車輛協(xié)同行駛在不確定性、外界干擾、時延影響下的內在機制,有望成為V2X下解決車輛協(xié)同行駛問題的有效途徑。為此,本文從交通信息物理系統(tǒng)視角出發(fā),以研究車輛協(xié)同的穩(wěn)定性和魯棒性為突破口,圍繞近信號控制區(qū)車輛協(xié)同行駛的魯棒控制展開研究。首先針對多時延的車輛協(xié)同系統(tǒng),研究了多時延的車輛協(xié)同行駛的穩(wěn)定性;在分析多時延協(xié)同行駛的基礎上,針對時變時延和非線性的問題,研究了車輛協(xié)同行駛的魯棒H∞控制策略;為了進一步分析協(xié)同駕駛的特征,考慮三階動力學和擾動輸入的車輛協(xié)同行駛問題,研究了同質車輛協(xié)同行駛的魯棒控制方法;在同質車輛協(xié)同行駛的基礎上,針對異質性、內部參數不確定性和通信約束影響的問題,研究了異質車輛協(xié)同...

【文章頁數】：152 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖 2.19 對應于圖 2.17 的磁滯回線環(huán)

時延對車流穩(wěn)定性的影響是顯著的，導致交通密度波的產生。對比圖2.17(c)和(d)，時延增大導致交通密度波，而時延不能有效改變這種擁堵狀況。圖2.18和圖2.19是圖2.17對應的車頭間距分布和磁滯回線。從圖2.18和圖2.19可以觀察到，當車流穩(wěn)定的時....

本文編號：4030418