基于iCACC方法的無人駕駛汽車輛交叉路口管理

提出一種可以用來對無人駕駛車輛通過交叉路口進行軌跡優(yōu)化的iCACC方法，即該方法的核心是利用協同自適應巡航控制（CACC）系統達到避免車輛碰撞和縮短車輛通過交叉路口延時的目的。

iCACC方法通過優(yōu)化車輛速度配置文件達到目的，而優(yōu)化車輛在交叉路口的速度配置文件對減少車輛油耗具有很大優(yōu)勢。iCACC方法通過對裝備CACC系統的車輛進行軌跡優(yōu)化，以減少延時和避免碰撞，且需要如下輸入：①所有車輛的物理特性；②所有車輛的速度和加速度；③天氣條件（干濕度等）；④交叉路口的特征（道路的數量、寬度等）。為達到優(yōu)化目的，把專用短程通信范圍劃分成3個區(qū)域，形成交叉路口區(qū)域，分別為區(qū)域1、區(qū)域2和交叉口。在區(qū)域1，每輛車加速到最大速度，并保持到本區(qū)域的終點；為使優(yōu)化程序更容易實現，假設所有車速變化都發(fā)生在區(qū)域2，且在終點達到最大車速；通過調整區(qū)域2內每輛車的車速，最后使得交叉口內沒有車輛碰撞。

iCACC方法使用了最先進的模型，為了達到優(yōu)化和對比目的，采用了動力學車輛模型用于預測優(yōu)化之后車輛到達終點的時間、軌跡數據以及車輛油耗模型，用來比較CACC系統的節(jié)油效果。弗吉尼亞理工學院利用基于動力的綜合油耗模型（VT-CPFM）進行了仿真分析。

仿真結果表明，CACC系統在交叉路口區(qū)域平均可以減少91%的時間延誤和節(jié)省82%的燃油消耗，這意味著該系統對未來的智能交通系統、車輛通信技術、無人駕駛車輛的應用具有重要意義。

IsmailH.Zohdyetal. 201215thInternational IEEE Conference on IntelligentTransportationSystems, Anchorage,Alaska,USA, September 16-19,2012.

編譯：張為榮