不可靠通信条件下的 CACC 纵向控制仿真分析

来源：计算机技术与发展杂志2021年第07期北京时间：

作者：王润民;';卢涛;';宋晓鹏;张心睿;'

单位：1. 长安大学 交通运输部认定自动驾驶封闭场地测试基地,陕西 西安 710018;2. 长安大学 车联网教育部-中国移动联合实验室,陕西 西安 710064;3. 浙江省交通规划设计研究院有限公司,浙江 杭州 310030

摘要：近年来基于车联网技术实现的协同式自适应巡航控制(cooperative adaptive cruise control,CACC)已经成为重要的智能网联汽车应用场景。 CACC 系统的有效性依赖于基于车联网通信实现的车辆速度、加速度等信息的实时、可靠交互,然而受各类天气条件及行车环境的影响,理想、可靠的通信环境难以在实际交通场景中实现。 因此迫切需要在不可靠通信条件下对 CACC 的适应性进行评估分析,以研究不可靠通信条件对 CACC 模型的影响。 针对上述问题,首先围绕测试评估需求,分析了三种典型 CACC 跟驰模型;其次,基于 Veins 平台搭建仿真测试环境,并在选取通信延迟和丢包率为不可靠通信条件的基础上设计了测试方法;最后,在头车速度正弦变化和头车紧急刹车两种应用场景下,仿真测试研究了不可靠通信条件对三种典型 CACC 跟驰模型的影响。 仿真结果表明,通信延迟和丢包率都会影响 CACC 的可靠性,当丢包率达到5% 或时延达到 5 ms 时,对 CACC 队列稳定性有显著影响;从总体上看,Rajamani 控制模型的效果最好,Ploeg 控制模型的效果最差。

关键词：车联网;协同式自适应巡航控制;仿真测试;丢包率;时延