搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

考虑最邻近前车综合信息的反馈控制跟驰模型

孙棣华 周桐 刘卫宁 郑林江

引用本文:
Citation:

考虑最邻近前车综合信息的反馈控制跟驰模型

孙棣华, 周桐, 刘卫宁, 郑林江

A modified feedback controlled car-following model considering the comprehensive information of the nearest-neighbor leading car

Sun Di-Hua, Zhou Tong, Liu Wei-Ning, Zheng Lin-Jiang
PDF
导出引用
  • 拥堵控制中, 通过车辆运行状态感知与控制的交互融合, 实现对车辆有效控制的过程, 具有信息物理融合系统的典型特征. 本文基于Konishi等的研究工作, 从交通信息系统与交通物理系统融合的角度, 进一步考虑优化速度差和安全间距对车流的影响, 在耦合映射跟驰模型中, 提出了一种考虑最邻近前车综合信息的交通拥堵反馈控制方案. 运用反馈控制理论, 给出了头车速度发生变化时交通流保持稳定的条件, 并与前人工作进行了比较. 理论分析与数值模拟结果一致表明, 耦合映射跟驰模型在本文提出的控制方案下能更有效地抑制交通拥堵.
    Congestion control is a process to achieve optimal decision-making and effective control of vehicles through the interaction of vehicular perception and control, it shows the typical characteristic of cyber physical systems. Based on the pioneer work of Konishi et al., we present a new feedback control scheme to suppress traffic jam in the coupled map car-following model under open boundary condition, which considers the effect of safe headway and optimal velocity difference on the traffic system from the perspective of tight conjoining between the transportation cyber system and the transportation physical system. According to the control theory, the condition under which traffic jam can be suppressed is analyzed. Both theoretical analyses and simulation results show that the suppression performance of our scheme is better than those of the previous schemes, although all the schemes can suppress traffic jam.
    • 基金项目: 中国工程院重点咨询项目(批准号: 2012-ZX-22);重庆市自然科学基金重点项目(批准号: cstc2012jjB40002);教育部博士点基金项目(批准号: 20120191110047);重庆市科委工程中心研究计划项目(批准号: 2011pt-gc30005)和重庆市科技攻关重点项目(批准号: 2011AB2052, 2012gg-yyjsB30001)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the Chinese Academy of Engineering Major Consulting Program (Grant No. 2012-ZX-22), the Natural Science Foundation of Chongqing, China (Grant No. 2012jjB40002), the Specialized Research Fund for the Doctoral Program of Higher Education of China(Grant No. 20120191110047), the Engineering Center Research Program of Chongqing, China (Grant No. 2011pt-gc30005), and the Key Science and Technology Program of Chongqing, China (Grant Nos. 2011AB2052, 2012gg-yyjsB30001).
    [1]

    Sun D H, Li Y F, Liu W N, Zhao M, Liao X Y 2013 China Journal of Highway and Transport 26 144 (in Chinese) [孙棣华, 李永福, 刘卫宁, 赵敏, 廖孝勇 2013 中国公路学报 26 144]

    [2]

    Chowdhury D, Santen L, Schreckenberg A 2000 Phys. Rep. 329 199

    [3]

    Bando M, Hasebe K, Nakayama A, Shibata A, Sugiyama Y 1995 Phys. Rev. E 51 1035

    [4]

    Tang T Q, Huang H J, Shang H Y 2010 Chin. Phys. B 19 050517

    [5]

    Tang T Q, Huang H J, Shang H Y 2010 Phys. Lett. A 374 1668

    [6]

    Jiang R, Wu Q S, Zhu Z J 2001 Phys. Rev. E 64 017101

    [7]

    Tang T Q, Huang H J, Gao Z Y 2005 Phys. Rev. E 72 066124

    [8]

    Tang T Q, Huang H J, Xu G, Xue Y 2008 Acta Phys. Sin. 57 56 (in Chinese) [唐铁桥, 黄海军, 徐刚, 薛郁 2008 物理学报 57 56]

    [9]

    Wang T, Gao Z Y, Zhao X M 2006 Acta Phys. Sin. 55 634 (in Chinese) [王涛, 高自友, 赵小梅 2006 物理学报 55 634]

    [10]

    Tang T Q, Huang H J, Xu X Y, Xue Y 2007 Chin. Phys . Lett. 24 1410

    [11]

    Peng G H, Sun D H, He H P 2008 Acta Phys. Sin. 57 7541 (in Chinese) [彭光含, 孙棣华, 何恒攀 2008 物理学报 57 7541]

    [12]

    Tang T Q, Li C Y, Huang H J 2010 Phys. Lett. A 374 3951

    [13]

    Jin S, Wang D H, Huang Z Y, Tao P F 2011 Physica A 390 1931

    [14]

    Tang T Q, Huang H J, Wong S C, Jiang R 2007 Acta Mech. Sin. 23 49

    [15]

    Xue Y 2003 Acta Phys. Sin. 52 2750 (in Chinese) [薛郁 2003 物理学报 52 2750]

    [16]

    Tang T Q, Huang H J, Wong S C, Jiang R 2008 Acta Mech. Sin. 24 399

    [17]

    Konishi K, Kokame H, Hirata K 1999 Phys. Rev. E 60 4000

    [18]

    Zhao X M, Gao Z Y 2006 Physica A 366 513

    [19]

    Chen X, Gao Z Y, Zhao X M, Jia B 2007 Acta Phys. Sin. 56 2024 (in Chinese) [陈漩, 高自友, 赵小梅, 贾斌 2007 物理学报 56 2024]

    [20]

    Han X L, Jiang C Y, Ge H X, Dai S Q 2007 Acta Phys. Sin. 56 4383 (in Chinese) [韩祥临, 姜长元, 葛红霞, 戴世强 2007 物理学报 56 4383]

    [21]

    Shen F Y, Ge H X, Zhang H, Yu H M, Lei L 2009 Chin. Phys. B 18 4208

    [22]

    Ge H X, Chen R J, Li Z P 2011 Acta Phys. Sin. 60 080508 (in Chinese) [葛红霞, 程荣军, 李志鹏 2011 物理学报 60 080508]

    [23]

    Ge H X 2011 Chin. Phys. B 20 090502

    [24]

    Ge H X, Liu Y X, Cheng R J, Lo S M 2012 Commun. Nonlinear Sci. Numer. Simulat. 17 4439

    [25]

    Peng G H, Cai X H, Liu C Q, Cao B F, Tuo M X 2011 Phys. Lett. A 375 3973

  • [1]

    Sun D H, Li Y F, Liu W N, Zhao M, Liao X Y 2013 China Journal of Highway and Transport 26 144 (in Chinese) [孙棣华, 李永福, 刘卫宁, 赵敏, 廖孝勇 2013 中国公路学报 26 144]

    [2]

    Chowdhury D, Santen L, Schreckenberg A 2000 Phys. Rep. 329 199

    [3]

    Bando M, Hasebe K, Nakayama A, Shibata A, Sugiyama Y 1995 Phys. Rev. E 51 1035

    [4]

    Tang T Q, Huang H J, Shang H Y 2010 Chin. Phys. B 19 050517

    [5]

    Tang T Q, Huang H J, Shang H Y 2010 Phys. Lett. A 374 1668

    [6]

    Jiang R, Wu Q S, Zhu Z J 2001 Phys. Rev. E 64 017101

    [7]

    Tang T Q, Huang H J, Gao Z Y 2005 Phys. Rev. E 72 066124

    [8]

    Tang T Q, Huang H J, Xu G, Xue Y 2008 Acta Phys. Sin. 57 56 (in Chinese) [唐铁桥, 黄海军, 徐刚, 薛郁 2008 物理学报 57 56]

    [9]

    Wang T, Gao Z Y, Zhao X M 2006 Acta Phys. Sin. 55 634 (in Chinese) [王涛, 高自友, 赵小梅 2006 物理学报 55 634]

    [10]

    Tang T Q, Huang H J, Xu X Y, Xue Y 2007 Chin. Phys . Lett. 24 1410

    [11]

    Peng G H, Sun D H, He H P 2008 Acta Phys. Sin. 57 7541 (in Chinese) [彭光含, 孙棣华, 何恒攀 2008 物理学报 57 7541]

    [12]

    Tang T Q, Li C Y, Huang H J 2010 Phys. Lett. A 374 3951

    [13]

    Jin S, Wang D H, Huang Z Y, Tao P F 2011 Physica A 390 1931

    [14]

    Tang T Q, Huang H J, Wong S C, Jiang R 2007 Acta Mech. Sin. 23 49

    [15]

    Xue Y 2003 Acta Phys. Sin. 52 2750 (in Chinese) [薛郁 2003 物理学报 52 2750]

    [16]

    Tang T Q, Huang H J, Wong S C, Jiang R 2008 Acta Mech. Sin. 24 399

    [17]

    Konishi K, Kokame H, Hirata K 1999 Phys. Rev. E 60 4000

    [18]

    Zhao X M, Gao Z Y 2006 Physica A 366 513

    [19]

    Chen X, Gao Z Y, Zhao X M, Jia B 2007 Acta Phys. Sin. 56 2024 (in Chinese) [陈漩, 高自友, 赵小梅, 贾斌 2007 物理学报 56 2024]

    [20]

    Han X L, Jiang C Y, Ge H X, Dai S Q 2007 Acta Phys. Sin. 56 4383 (in Chinese) [韩祥临, 姜长元, 葛红霞, 戴世强 2007 物理学报 56 4383]

    [21]

    Shen F Y, Ge H X, Zhang H, Yu H M, Lei L 2009 Chin. Phys. B 18 4208

    [22]

    Ge H X, Chen R J, Li Z P 2011 Acta Phys. Sin. 60 080508 (in Chinese) [葛红霞, 程荣军, 李志鹏 2011 物理学报 60 080508]

    [23]

    Ge H X 2011 Chin. Phys. B 20 090502

    [24]

    Ge H X, Liu Y X, Cheng R J, Lo S M 2012 Commun. Nonlinear Sci. Numer. Simulat. 17 4439

    [25]

    Peng G H, Cai X H, Liu C Q, Cao B F, Tuo M X 2011 Phys. Lett. A 375 3973

  • [1] 陈永, 张薇. 高速跟驰交通流动力学模型研究. 物理学报, 2020, 69(6): 064501. doi: 10.7498/aps.69.20191251
    [2] 梁经韵, 张莉莉, 栾悉道, 郭金林, 老松杨, 谢毓湘. 多路段元胞自动机交通流模型. 物理学报, 2017, 66(19): 194501. doi: 10.7498/aps.66.194501
    [3] 郑伟范, 张继业, 王明文, 唐东明. 具有加权顾前势的交通流模型. 物理学报, 2014, 63(22): 228901. doi: 10.7498/aps.63.228901
    [4] 康瑞, 杨凯. 敏感换道对下匝道系统交通流的影响. 物理学报, 2013, 62(23): 238901. doi: 10.7498/aps.62.238901
    [5] 梁家源, 滕维中, 薛郁. 宏观交通流模型的能耗研究. 物理学报, 2013, 62(2): 024706. doi: 10.7498/aps.62.024706
    [6] 葛红霞, 程荣军, 李志鹏. 考虑双速度差效应的耦合映射跟驰模型. 物理学报, 2011, 60(8): 080508. doi: 10.7498/aps.60.080508
    [7] 彭光含. 两车道交通流耦合格子模型与数值仿真. 物理学报, 2010, 59(6): 3824-3830. doi: 10.7498/aps.59.3824
    [8] 康瑞, 彭莉娟, 杨凯. 考虑驾驶方式改变的一维元胞自动机交通流模型. 物理学报, 2009, 58(7): 4514-4522. doi: 10.7498/aps.58.4514
    [9] 田欢欢, 薛郁, 康三军, 梁玉娟. 元胞自动机混合交通流模型的能耗研究. 物理学报, 2009, 58(7): 4506-4513. doi: 10.7498/aps.58.4506
    [10] 彭莉娟, 康瑞. 考虑驾驶员特性的一维元胞自动机交通流模型. 物理学报, 2009, 58(2): 830-835. doi: 10.7498/aps.58.830
    [11] 滕亚帆, 高自友, 贾 斌, 李 峰. 信号灯控制下的主道双车道入匝道系统交通流特性研究. 物理学报, 2008, 57(3): 1365-1374. doi: 10.7498/aps.57.1365
    [12] 彭光含, 孙棣华, 何恒攀. 交通流双车跟驰模型与数值仿真. 物理学报, 2008, 57(12): 7541-7546. doi: 10.7498/aps.57.7541
    [13] 韩祥临, 姜长元, 葛红霞, 戴世强. 基于智能交通系统的耦合映射跟驰模型和交通拥堵控制. 物理学报, 2007, 56(8): 4383-4392. doi: 10.7498/aps.56.4383
    [14] 郭四玲, 韦艳芳, 薛 郁. 元胞自动机交通流模型的相变特性研究. 物理学报, 2006, 55(7): 3336-3342. doi: 10.7498/aps.55.3336
    [15] 雷 丽, 董力耘, 宋 涛, 戴世强. 基于元胞自动机模型的高架路交织区交通流的研究. 物理学报, 2006, 55(4): 1711-1717. doi: 10.7498/aps.55.1711
    [16] 花 伟, 林柏梁. 考虑行车状态的一维元胞自动机交通流模型. 物理学报, 2005, 54(6): 2595-2599. doi: 10.7498/aps.54.2595
    [17] 牟勇飚, 钟诚文. 基于安全驾驶的元胞自动机交通流模型. 物理学报, 2005, 54(12): 5597-5601. doi: 10.7498/aps.54.5597
    [18] 葛红霞, 祝会兵, 戴世强. 智能交通系统的元胞自动机交通流模型. 物理学报, 2005, 54(10): 4621-4626. doi: 10.7498/aps.54.4621
    [19] 薛郁. 优化车流的交通流格子模型. 物理学报, 2004, 53(1): 25-30. doi: 10.7498/aps.53.25
    [20] 薛 郁. 随机计及相对速度的交通流跟驰模型. 物理学报, 2003, 52(11): 2750-2756. doi: 10.7498/aps.52.2750
计量
  • 文章访问数:  5777
  • PDF下载量:  527
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2013-04-17
  • 修回日期:  2013-05-15
  • 刊出日期:  2013-09-05

/

返回文章
返回