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复杂道路环境下车辆队列经济性协同自适应巡航控制研究

目录

一、内容概览................................................2

1.1研究背景与意义.......................................3

1.2国内外研究现状综述...................................4

1.3主要研究内容与方法...................................6

1.4论文结构安排.........................................8

二、理论基础与技术支持......................................9

2.1车辆队列理论........................................10

2.2协同控制理论........................................12

2.3自适应巡航控制技术..................................13

2.4经济性评估方法......................................14

三、复杂道路环境分析.......................................15

3.1道路结构特点........................................17

3.2交通流特性分析......................................18

3.3复杂环境下的车辆行为模式............................19

3.4安全性与效率评价指标................................20

四、车辆队列经济性协同自适应巡航控制策略...................21

4.1控制系统架构设计....................................22

4.2协同控制机制研究....................................23

4.3自适应巡航控制算法实现..............................24

4.4经济性优化模型建立..................................26

4.5算法仿真与性能分析..................................27

五、实验验证与分析.........................................28

5.1实验环境与参数设置..................................29

5.2实验过程及结果分析..................................30

5.3经济性评估与对比分析................................31

5.4控制策略的改进与优化................................33

六、结论与展望.............................................34

6.1研究成果总结........................................35

6.2存在问题与不足......................................36

6.3未来研究方向展望....................................37

一、内容概览

随着现代交通系统的日益复杂，尤其是在复杂道路环境下，车辆队列的经济性、安全性与效率问题成为了学术界和工业界共同关注的焦点。针对这一问题，本研究旨在开展“复杂道路环境下车辆队列经济性协同自适应巡航控制研究”。

本文首先分析了复杂道路环境的特点，包括多变的交通流量、车辆间的安全距离要求、以及不确定性的气候条件等。这些因素不仅影响了单个车辆的行驶性能，而且对整个车队的一致性和整体效率产生了显著影响。

在理论研究部分，本文回顾了现有的车辆队列控制理论，特别是协同自适应巡航控制（CACC）的基本原理和方法。在此基础上，结合复杂道路环境的挑战，提出了经济性协同自适应巡航控制的新思路。该思路强调通过车辆间的信息交互和协同控制，以最优化的速度和车距维持车队的高速平稳运行，从而在确保行车安全的同时，降低燃油消耗和碳排放。

在实证研究和分析环节，本文设计了一系列仿真实验和实际道路测试，以