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交通與數據科學叢書4基于道路和交通信息的車輛預測巡航控制 版權信息
- ISBN：9787030659446
- 條形碼：9787030659446 ; 978-7-03-065944-6
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
交通與數據科學叢書4基于道路和交通信息的車輛預測巡航控制 內容簡介
本書介紹了基于道路和交通信息的車輛預測巡航控制技術,針對行駛時間和能量消耗這兩個相矛盾的目標,實現了道路車輛的很優設計首先介紹了研究背景及車輛速度控制的技術發展概況,以及道路車輛預測巡航控制的基本理論.其次,從微觀和宏觀角度分析了交通流與道路車輛巡航速度控制的關系,采用 MATLAB/Simulink, CarSim和 TruckSim進行了實例仿真很后,展示了基于不同道路和交通信息的幾種車輛預測巡航控制策略和速度控制的實現方法.此外,本書還構建了硬件在環車輛模擬器進行預測巡航控制的仿真和驗證,并給出了控制實現的體系架構和測試結果本書內容翔實,融合了相關領域近期新的理論及工程技術研究成果,可供高等院校汽車、控制、交通及相關專業的本科生、研究生和教師使用,也可供從事汽車、控制、交通及相關工程領域的科研人員參考 First rive in English Road Vehicles Using Road and Traffic Information by nder the title Predict ve Cruise Peter Gaspar and Balazs Nemeth Copyright Springer Nature Switzerland AG 2019 This edition has been translated and published under licence from Springer Nature Switzerland AG
交通與數據科學叢書4基于道路和交通信息的車輛預測巡航控制 目錄
目錄
譯者序
原書序
常用符號表
第1章 概論 1
1.1 車輛自動控制的研究背景和意義 2
1.2 本書結構 4
參考文獻 6
**部分 預測巡航控制
第2章 基于道路信息的預測巡航控制設計 9
2.1 基于坡度和加權因素的速度設計 10
2.1.1 前方路段點的速度控制 11
2.1.2 加權控制策略 14
2.2 車輛巡航控制優化 16
2.2.1 多因素優化問題的處理 17
2.2.2 多因素優化的權衡 18
2.2.3 行駛時間問題的處理 19
2.3 線性變參數控制設計方法 20
2.3.1 面向控制的線性變參數建模 20
2.3.2 基于線性變參數的控制設計 22
2.3.3 閉環控制系統的穩定性分析 23
2.3.4 速度剖面執行程序的架構 25
2.3.5 控制系統的架構 26
2.4 仿真實例 27
2.4.1 加權因素分析 27
2.4.2 不同參數對自適應巡航控制的影響 29
2.4.3 機動車道預測方法分析 31
2.4.4 與動態規劃的比較 34
2.4.5 穩定性分析 37
參考文獻 39
第3章 基于道路和交通信息的預測巡航控制設計 42
3.1 速度設計中前方車輛的處理 43
3.2 考慮后方車輛運動的速度設計 44
3.2.1 安全距離的計算 44
3.2.2 安全巡航的優化 46
3.3 預測控制理念下的變道方式 46
3.4 仿真結果 47
3.4.1 前方車輛的處理 47
3.4.2 后方車輛的處理 49
3.4.3 復雜的仿真場景 52
參考文獻 54
第4章 安全為重的車輛交互預測巡航控制設計 56
4.1 道路交叉口的車輛控制策略 59
4.2 道路交叉口的車輛軌跡預測 61
4.2.1 人工駕駛車輛軌跡預測 61
4.2.2 受控車輛的速度預測 62
4.3 速度剖面的優化設計 62
4.4 仿真結果 64
4.4.1 自動駕駛車輛間的交互情況 64
4.4.2 人工駕駛與自動駕駛車輛間的交互情況 67
參考文獻 69
第二部分 交通流分析
第5章 從微觀角度分析交通流與巡航控制間的關系 73
5.1 *優解的靈敏度分析 75
5.2 速度剖面的*優化 81
5.3 *優化方法示例 83
參考文獻 85
第6章 從宏觀角度分析交通流與巡航控制間的關系 86
6.1 多類車輛的交通動態 87
6.2 對交通中預測巡航控制的分析 88
6.3 使用預測控制改善交通流 94
6.4 控制方法示例 95
參考文獻 99
第三部分 控制策略
第7章 混合交通流中匝道控制的控制策略 103
7.1 車輛巡航控制對交通流的影響模型 103
7.2 交通系統的穩定性分析 107
7.3 匝道流量和巡航控制車輛的控制策略 108
7.4 仿真結果 109
參考文獻 112
第8章 基于MPC的匝道流量協調控制設計 114
8.1 包含巡航控制車輛的交通流建模與分析 115
8.2 基于MPC的協調控制策略 118
8.3 仿真實例 122
參考文獻 128
第9章 數據驅動的交通協調控制設計 130
9.1 推薦交通控制系統的架構 131
9.2 基于交通流數據的*優協調策略 133
9.2.1 LS方法的基本原理 133
9.2.2 動態交通流模型 134
9.3 基于極小化極大方法的*優協調策略 136
9.4 仿真實例 140
參考文獻 143
第10章 隊列行駛系統的巡航控制設計 146
10.1 基于*優化方法的領頭車輛速度設計 147
10.2 隊列行駛中的車輛控制設計 149
10.2.1 魯棒控制設計 149
10.2.2 閉環系統的穩定性分析 151
10.3 仿真結果 152
參考文獻 155
第11章 預測巡航控制的仿真與驗證 157
11.1 車輛模擬器的架構 157
11.2 巡航控制在實際卡車上的實現 161
參考文獻 167
附錄 A基于模型的LPV魯棒控制設計概述 168
A.1 LPV系統的控制導向型建模 168
A.2 增益調度H1控制器 170
A.3 LPV系統分析 173
A.4 LPV系統綜合 175
A.5 非線性控制器方程 179
附錄 B*大受控不變集概述 181
B.1 SOS規劃技術的基礎知識 181
B.2 連續時間系統受控不變集的計算方法 183
B.3 離散時間系統受控不變集的計算方法 188
B.4 基于LPV的連續時間系統可控集計算方法 191
參考文獻 193
彩圖
譯者序
原書序
常用符號表
第1章 概論 1
1.1 車輛自動控制的研究背景和意義 2
1.2 本書結構 4
參考文獻 6
**部分 預測巡航控制
第2章 基于道路信息的預測巡航控制設計 9
2.1 基于坡度和加權因素的速度設計 10
2.1.1 前方路段點的速度控制 11
2.1.2 加權控制策略 14
2.2 車輛巡航控制優化 16
2.2.1 多因素優化問題的處理 17
2.2.2 多因素優化的權衡 18
2.2.3 行駛時間問題的處理 19
2.3 線性變參數控制設計方法 20
2.3.1 面向控制的線性變參數建模 20
2.3.2 基于線性變參數的控制設計 22
2.3.3 閉環控制系統的穩定性分析 23
2.3.4 速度剖面執行程序的架構 25
2.3.5 控制系統的架構 26
2.4 仿真實例 27
2.4.1 加權因素分析 27
2.4.2 不同參數對自適應巡航控制的影響 29
2.4.3 機動車道預測方法分析 31
2.4.4 與動態規劃的比較 34
2.4.5 穩定性分析 37
參考文獻 39
第3章 基于道路和交通信息的預測巡航控制設計 42
3.1 速度設計中前方車輛的處理 43
3.2 考慮后方車輛運動的速度設計 44
3.2.1 安全距離的計算 44
3.2.2 安全巡航的優化 46
3.3 預測控制理念下的變道方式 46
3.4 仿真結果 47
3.4.1 前方車輛的處理 47
3.4.2 后方車輛的處理 49
3.4.3 復雜的仿真場景 52
參考文獻 54
第4章 安全為重的車輛交互預測巡航控制設計 56
4.1 道路交叉口的車輛控制策略 59
4.2 道路交叉口的車輛軌跡預測 61
4.2.1 人工駕駛車輛軌跡預測 61
4.2.2 受控車輛的速度預測 62
4.3 速度剖面的優化設計 62
4.4 仿真結果 64
4.4.1 自動駕駛車輛間的交互情況 64
4.4.2 人工駕駛與自動駕駛車輛間的交互情況 67
參考文獻 69
第二部分 交通流分析
第5章 從微觀角度分析交通流與巡航控制間的關系 73
5.1 *優解的靈敏度分析 75
5.2 速度剖面的*優化 81
5.3 *優化方法示例 83
參考文獻 85
第6章 從宏觀角度分析交通流與巡航控制間的關系 86
6.1 多類車輛的交通動態 87
6.2 對交通中預測巡航控制的分析 88
6.3 使用預測控制改善交通流 94
6.4 控制方法示例 95
參考文獻 99
第三部分 控制策略
第7章 混合交通流中匝道控制的控制策略 103
7.1 車輛巡航控制對交通流的影響模型 103
7.2 交通系統的穩定性分析 107
7.3 匝道流量和巡航控制車輛的控制策略 108
7.4 仿真結果 109
參考文獻 112
第8章 基于MPC的匝道流量協調控制設計 114
8.1 包含巡航控制車輛的交通流建模與分析 115
8.2 基于MPC的協調控制策略 118
8.3 仿真實例 122
參考文獻 128
第9章 數據驅動的交通協調控制設計 130
9.1 推薦交通控制系統的架構 131
9.2 基于交通流數據的*優協調策略 133
9.2.1 LS方法的基本原理 133
9.2.2 動態交通流模型 134
9.3 基于極小化極大方法的*優協調策略 136
9.4 仿真實例 140
參考文獻 143
第10章 隊列行駛系統的巡航控制設計 146
10.1 基于*優化方法的領頭車輛速度設計 147
10.2 隊列行駛中的車輛控制設計 149
10.2.1 魯棒控制設計 149
10.2.2 閉環系統的穩定性分析 151
10.3 仿真結果 152
參考文獻 155
第11章 預測巡航控制的仿真與驗證 157
11.1 車輛模擬器的架構 157
11.2 巡航控制在實際卡車上的實現 161
參考文獻 167
附錄 A基于模型的LPV魯棒控制設計概述 168
A.1 LPV系統的控制導向型建模 168
A.2 增益調度H1控制器 170
A.3 LPV系統分析 173
A.4 LPV系統綜合 175
A.5 非線性控制器方程 179
附錄 B*大受控不變集概述 181
B.1 SOS規劃技術的基礎知識 181
B.2 連續時間系統受控不變集的計算方法 183
B.3 離散時間系統受控不變集的計算方法 188
B.4 基于LPV的連續時間系統可控集計算方法 191
參考文獻 193
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