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申请/专利权人：东南大学

摘要：本发明公开了协同式自适应巡航控制车辆的微观模拟方法，该方法通过构建协同式自适应巡航控制CACC微观模型，完成CACC车辆的微观模拟；所述CACC微观模型的构建步骤如下：步骤1：确定CACC车队的组合逻辑；步骤2：确定CACC车队的消散逻辑；步骤3：确定CACC车辆的换道行为控制；步骤4：确定CACC车辆的速度与加速度控制。本发明为协同式自适应巡航控制车辆的微观模拟提供一套完整的方法，并考虑到该方法在未来交通领域的应用，为协同式自适应巡航控制车辆的相关研究提供基础。

主权项：1.协同式自适应巡航控制车辆的微观模拟方法，其特征在于，该方法通过构建协同式自适应巡航控制CACC微观模型，完成CACC车辆的微观模拟；所述CACC微观模型的构建步骤如下：步骤1：确定CACC车队的组合逻辑；步骤2：确定CACC车队的消散逻辑；步骤3：确定CACC车辆的换道行为控制；步骤4：确定CACC车辆的速度与加速度控制；所述步骤1中的CACC车队组合逻辑包括：1前车和后车均为CACC自由车辆的情况：Stf＝0，Stl＝0Df-Dl≤Ds如果前车与后车在同一车道，即：Lf＝Ll，则在下一时刻有：Stf＝1，Stl＝2；如果前车与后车不在同一条车道，即：Lf≠Ll，此时若后车满足换道条件，则在下一时刻：Lf＝Ll且Stf＝1，Stl＝2，否则在下一时刻：Stf＝0，Stl＝0；2前车是CACC成员车，后车是CACC自由车辆的情况：Stf＝2，Stl＝0Df-Dl≤DsNf+1≤Nmax如果前车与后车在同一车道，即：Lf＝Ll，则在下一时刻有：Stf＝2，Stl＝2；如果前车与后车不在同一条车道上，即：Lf≠Ll，此时若后车满足换道条件，则在下一时刻：Lf＝Ll且Stf＝2，Stl＝2，否则在下一时刻：Stf＝2，Stl＝0；3前车是CACC成员车，后车是CACC领航车的情况：Stf＝2.Stl＝1Df-Dl≤DsNf+Nl≤Nmax如果前车与后车在同一车道，即：Lf＝Ll，则在下一时刻有：Stf＝2，Stl＝2；如果前车与后车不在同一条车道上，即：Lf≠Ll，此时若后车满足换道条件，则在下一时刻：Lf＝Ll且Stf＝2，Stl＝1，否则在下一时刻：Stf＝2，Stl＝0；其中，Stf是前车的状态，Stl是后车的状态，0代表自由车辆，1代表车队领航车，2代表车队成员车；Df是前车在路段上行驶的距离，Dl是后车在路段上行驶的距离，Ds是车辆允许的最大跟驰间距；Lf是前车所处的车道，Lf是后车所处的车道；Nf是前车所在车队的车辆数，Nl是后车所在车队的车辆数，Nmax是车队最大车辆数；所述步骤2中CACC车队的消散逻辑基于车队车辆是否发生变道及车队车辆之间的距离进行判断，具体为：1车辆因目标车道的改变引发了换道，导致前车与后车车道不一致，即：Stf＝1，Stl＝2或Stf＝2，Stl＝2Lf≠Ll则在下一时刻有：Stf＝0，Stl＝02车辆间距大于车辆允许的最大跟驰间距，即：Stf＝1，Stl＝2或Stf＝2，Stl＝2Df-Dl≥Ds则在下一时刻有：Stf＝0，Stl＝0；所述步骤3中基于LC2013换道模型对CACC车辆进行换道控制，包括战略换道，协作换道，超车换道，基于法规要求的换道四种换道模式；所述步骤4中进行CACC车队车辆速度控制的具体分为四种情况：1目标车辆i被定义为CACC领航车，且与前车的车头间距小于Ds，即：Sti＝1Df-Di≤Ds则有：Vi＝Vf；2目标车辆i被定义为CACC领航车，但与前车的车头间距大于Ds，即：Sti＝1Df-Di≥Ds则有：Vi＝Vo；3目标车辆i是CACC成员车，即：Sti＝2则有：Vi＝Vf4目标车辆i是CACC自由车辆，即：Sti＝0则有：Vi＝Vo其中，Sti是目标车辆i的状态；Di是目标车辆i在路段上行驶的距离，Df是前车在路段上行驶的距离，Ds是车辆允许的最大跟驰间距；Vi是目标车辆i的速度，Vf是前车的速度，Vo是车辆的期望行驶速度；所述步骤4中进行CACC车队车辆加速度控制的具体分为三种情况：1目标车辆i是CACC成员车，即：Sti＝2则有：ac＝kv*Vf-Vi+ks*s-Vi*tda＝maxamin，minac，amax2目标车辆i是CACC领航车，即：Sti＝1则有：ac＝ka*af+kv*Vf-Vi+ks*s-Vi*1.4a＝maxamin，minac，amax3目标车辆i是CACC自由车辆，满足：Sti＝0则有：ac＝kv*Vf-Vi+ks*s-Vi*1.4a＝maxamin，minac，amax其中，ac是线形方程控制的加速度，a是车辆实际行驶的加速度，af是前车的加速度，amin是允许最大的反向加速度，amax是允许最大的正向加速度；Vf是前车的速度，Vi是目标车辆i的速度；s是目标车辆i和前车之间的间距，td是车队车辆的车头时距；ka是前车的加速度系数，kv是目标车辆i与前车速度差的系数，ks是反应时间系数。

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