Avances en Ingeniería del Automóvil
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abstracto

Demostración de la propagación de perturbaciones en el flujo de tráfico para mejorar el sistema de control del pelotón de vehículos

jinsoo kim

La propagación de perturbaciones y la estabilidad de la cadena de un pelotón de vehículos grande que consiste en una parte del flujo de tráfico está estrechamente relacionada con las ondas de choque y la oscilación del tráfico. En este sentido, los conceptos de estimación y predicción de velocidades de propagación de ondas de choque y congestión deben ser considerados para establecer una estrategia de control de condiciones seguras sin colisiones aún cuando la congestión se amplifique en una cadena inestable del pelotón grande. Esto significa que es necesario un enfoque avanzado para una estrategia de control de seguimiento de automóviles, que incluye un retraso de tiempo y términos de no linealidad, para mejorar el control de pelotón de vehículos (VPC) y la solidez del sistema. En esta investigación, hemos demostrado el efecto del fenómeno de propagación de perturbaciones en la estabilidad del flujo de tráfico. La onda de choque y la oscilación del flujo de tráfico se interpretan en términos de enfoques tanto macroscópicos como microscópicos. También discutimos cómo el fenómeno afecta los sistemas VPC basados en el modelo de velocidad óptima (OVM), que es un modelo avanzado de seguimiento de automóviles. Además, mejoramos el OVM, que se denomina OVM avanzado, al incluir un término para el tiempo de retraso y al establecer una condición límite de aceleración para mejorar el sistema VPC y garantizar su solidez. Este artículo presenta el diseño de un controlador de retroalimentación de estado distribuido robusto en el dominio de tiempo discreto para pelotones de vehículos homogéneos con topologías no dirigidas, cuya dinámica está sujeta a perturbaciones externas y bajo un escenario de caída aleatoria de un solo paquete. Se utiliza un enfoque de desigualdad de matriz lineal (LMI) para diseñar las ganancias de control de manera que un H&infin acotado; la norma está garantizada. Además, un límite inferior de la medida de robustez, denotado como γ ganancia, se deriva analíticamente para dos topologías de comunicación de pelotón, es decir, el predecesor bidireccional que sigue (BPF) y el predecesor líder que sigue bidireccional (BPLF). Se muestra que γ la ganancia se ve muy afectada por la topología de la comunicación y se reduce drásticamente cuando la información del líder se envía a todos los seguidores. Finalmente, los resultados numéricos demuestran la capacidad de la metodología propuesta para imponer el objetivo de control de pelotón para la topología BPF y BPLF bajo la caída aleatoria de un solo paquete