Space Domain based Ecological Cooperative and Adaptive Cruise Control on Rolling Terrain

要約

Ecological Cooperative and Adaptive Cruise Control (Eco-CACC) は、CACC の持続可能性を高めるために広く焦点を当てています。
しかし、最先端の Eco-CACC 研究は、起伏のある地形での導入において依然として課題に直面しています。
さらに、エコロジーの最適性と計算効率の両方を保証することはできません。
そこで本論文では非線形最適制御に基づくEco-CACCコントローラを提案する。
これには次の機能があります。 i) 宇宙領域でのモデリングにより、起伏のある地形全体でのパフォーマンスを向上させます。
ii) すべての車両の燃料消費量を世界的に最適化することで燃料効率を向上させる。
iii) 非線形最適制御問題に対する微分動的計画法に基づく解法を開発することにより、計算効率を確保する。
iv) 理論的な証明と実験による検証を通じて弦の安定性を確保します。
提案した Eco-CACC コントローラの性能を評価しました。
結果は、提案された Eco-CACC コントローラが集合道路で 37.67%、主要幹線で約 17.30% の平均燃料節約を改善できることを示しました。

要約(オリジナル)

Ecological Cooperative and Adaptive Cruise Control (Eco-CACC) is widely focused to enhance sustainability of CACC. However, state-of-the-art Eco-CACC studies are still facing challenges in adopting on rolling terrain. Furthermore, they cannot ensure both ecology optimality and computational efficiency. Hence, this paper proposes a nonlinear optimal control based Eco-CACC controller. It has the following features: i) enhancing performance across rolling terrains by modeling in space domain; ii) enhancing fuel efficiency via globally optimizing all vehicle’s fuel consumptions; iii) ensuring computational efficiency by developing a differential dynamic programming-based solving method for the non-linear optimal control problem; iv) ensuring string stability through theoretically proving and experimentally validating. The performance of the proposed Eco-CACC controller was evaluated. Results showed that the proposed Eco-CACC controller can improve average fuel saving by 37.67% at collector road and about 17.30% at major arterial.

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