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摘要
为了解决网联环境无信号交叉口自动驾驶车辆行车安全与通行效率问题，提出一种基于行车安全场理论和模型预测控制的车辆协同控制策略。建立无信号交叉口的行车安全场模型，设计了考虑车辆加速、制动性能，与期望速度的偏差，以及通行交叉口过程中所有车辆行车风险总和的目标函数及与之对应的约束条件，为驶向交叉口的所有车辆寻求最理想的行车策略。基于微观交通仿真器VISSIM、MATLAB和网络仿真器NS3构建的联合仿真试验平台进行试验，以车辆碰撞冲突、行车风险改善和道路拥堵水平3个方面分析算法性能。试验结果表明：相比于传统的感应控制系统，本文所提出的基于行车安全场的车辆协同控制算法改善网联自动驾驶车辆在交叉口的通行效率，降低车辆通过交叉口的行车风险，减少车辆间的冲突次数，且在不同的交通负载条件下能够保持很好的性能。本文提出的算法在通信延迟低于100 ms、数据丢包在35%内能够保证算法的有效性。
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