Resumen

La mayoría de las estrategias de control longitudinal existentes para vehículos conectados y automatizados (CAV) tienen una adaptabilidad poco clara sin un análisis científico respecto a los parámetros clave del algoritmo de control. Este artículo presenta una estrategia de control longitudinal óptima para un pelotón homogéneo de CAVs. En primer lugar, se establecieron los modelos de pelotón CAV con estrategia de intervalo de tiempo constante y estrategia de intervalo de separación constante, respectivamente, basados en el modelo de dinámica de vehículos lineal de tercer orden. A continuación, se diseñó un controlador óptimo lineal-cuadrático teniendo en cuenta las perspectivas de seguridad de conducción, eficiencia y confort de marcha con tres indicadores de rendimiento, incluyendo el error de separación del vehículo, la velocidad relativa y la aceleración deseada. Se utilizó un algoritmo mejorado de optimización de enjambre de partículas para optimizar los coeficientes de ponderación de las variables de estado y control del controlador. Basándose en la simulación experimental Matlab/Simulink, los resultados del análisis muestran que la estrategia propuesta puede reducir significativamente el error de separación y la velocidad relativa y mejorar la flexibilidad y la iniciativa de la estrategia de control del pelotón en comparación con las estrategias no optimizadas. Se proporcionó un análisis de sensibilidad para el retardo de comunicación y el retardo del actuador con el fin de demostrar la aplicabilidad y eficacia de esta estrategia propuesta, que logrará una mejor distribución del rendimiento del sistema.

• Materias:Motores (Mecánica) Ingeniería del transporte Seguridad del transporte Planificación de ruta Capacidad de tráfico
• Subjects:Engines Transport engineering Transport safety Path planning Traffic capacity
• Palabras claves:velocidad relativa, estrategia de separación constante, algoritmo mejorado de optimización de enjambre de partículas, modelo lineal de dinámica de vehículos, estrategia óptima de control longitudinal, modelos de pelotón de cav, estrategia de separación de distancias, pelotón homogéneo de cav, estrategias de control longitudinal, estrategia de control de pelotón
• Keywords:relative speed, constant spacing gap strategy, improved particle swarm optimization algorithm, linear vehicle dynamics model, optimal longitudinal control strategy, cav platoon models, headway gap strategy, homogeneous cav platoon, longitudinal control strategies, platoon control strategy