摘要：针对含输入时延、跟随车之间的通信时延、领航车广播时延的车辆队列控制系统,研究了其内部稳定性和队列稳定性;在内部稳定性方面,提出了一种融合克罗内克和与特征根聚类(CTCR)法的方法,获得了系统内部稳定的充分必要条件;在队列稳定性方面,为了保证干扰沿车辆队列向后传播不扩散,给出了队列稳定的充分条件,揭示了队列稳定性独立于跟随车之间的通信时延;在此基础上,给出了可保证队列稳定的时延上界与车辆控制器增益设计范围。仿真结果表明:当满足所提稳定性条件时,车辆队列控制系统可同时保持内部稳定和队列稳定;所提内部稳定性方法求解的时延边界是完整、精确的,理论推导结果与仿真试验结果的误差小于0.1 s,且仿真时间比Bézout结式消元快2个数量级,比Sylvester结式消元快3个数量级,表明该方法大幅度降低了传统特征根聚类法的运算量;车间状态误差可在15 s内快速减小并趋近于0;在所有车辆恒速行驶时,车间保持50 m期望安全距离;在领航车以0.4 m·s^(-2)加速和0.6 m·s^(-2)减速过程中,跟随车的速度和加速度随领航车变化,车辆位置误差小于0.5 m,且沿车辆队列向后传播不扩散。

摘要：针对协作式车队机动过程中存在燃油或制动延时的情况,建立车辆与车队动力学模型,综合考虑本车与相邻前车间的局部信息及领头车的全局信息,提出协作车队纵向控制策略.从避免Slinky-Effects效应出发,得到车队队列稳定条件,根据Lyapunov-Razumikhin方法证明车队中单车稳定性,并将两者相结合共同确定燃油或制动延时界限.在此基础上,分析车间距稳态误差及车队抖动与碰撞的避免条件.最后通过数字仿真检验上述设计,仿真结果对比表明了所提出控制策略具有较好的控制效果.

摘要：针对当前交通拥堵现状,考虑车辆间通信受限或故障条件下,基于现有路侧设施以及邻车相对位置、相对速度提出一种车队控制的通用可变时距策略(Variable time headway policy, VTHP).通过选择可变行驶时间距离参数,建立形式统一的车间距策略及其误差模型,并根据单车、队列以及交通流稳定性分析,综合设计控制器,同时将分析方法推广到固定间距策略(Constant spacing policy, CSP)与固定时距策略(Constant time headway policy, CTHP)中.依据上述稳定性结果给出一种物理意义明确的可变行驶时距计算方法,并得到该时距的变化界限,从而更准确快速地控制车距安全.仿真结果表明,本文提出的通用可变时距策略及相关计算方法,不但可实现车队与交通流的稳定控制,而且可改善车队综合性能.

摘要：本文研究了高层体系结构(HLA)的基本组成以及当前的应用领域,提出了HLA仿真系统在一些动态、复杂环境中应用存在的问题。在此背景下,本文研究了网格技术的五层沙漏结构,论述其动态演化、资源共享、任务分布协同等特点可以良好地弥补HLA仿真系统中的不足之处,提出基于网格的HLA仿真系统结构。同时,鉴于网格技术具备分派任务的灵活性,结合大规模仿真网络结构的复杂性,给出此结构下适用的两级任务调度算法。将基于网格的HLA仿真系统结构应用于CBTC仿真测试平台的实现中,设计各子系统对应的联邦成员,并且通过网格将所有的计算资源整个进行分发任务工作。

摘要：为了优化车辆队列在长距离行驶过程中的能源消耗,对空气流动阻力下车辆队列能耗优化间距策略以及相应的队列控制方法进行了研究;首先根据车辆队列在行驶过程中受到的空气流动阻力,建立基于异构风阻系数的车辆动力学模型;其次,设计基于滑模控制的非线性车辆队列控制方法,使其能够在不同风阻系数下稳定地收敛到期望的车辆队列;在此基础上,构建稳态下车辆队列能量消耗评价模型,并通过优化分析,计算能量消耗最优下的车辆队列期望车间距;最后通过数值仿真的手段验证所提控制方法的有效性与可行性;该结果表明:所设计的控制器能够使整个车辆队列达到期望的控制效果;得到的最优车间距能够使得特定条件下车辆队列稳态能量消耗降低。