网联电动汽车信号灯控路口经济性驾驶策略

陈 浩 庄伟超 殷国栋 董昊轩

(东南大学机械工程学院,南京 210096)

智能网联汽车(connected and autonomous vehicle，CAV)技术是目前汽车领域的研究热点，《中国制造2025》要求装备自动驾驶系统的智能网联汽车综合能耗较常规汽车降低10%以上，排放减少20%以上[1].因此在大力发展自动驾驶技术的同时，实现智能网联汽车的经济性驾驶、降低车辆能耗水平是智能车发展的重要环节.经济性驾驶技术可以通过对车速的合理规划降低车辆能量消耗、减少交通污染[2-4]，城市信号灯控路口是其典型场景之一[5-6].交通信号灯作为控制车辆各向通行权限的重要交通标识，有效减少了城市路口的交通事故，保障了行人出行安全.但是由于人类驾驶员无法实时获取前方信号灯相位信息、准确避开红灯相位，在路口反复进行制动、停车，因此造成了不必要的能量损失[7-8].

从控制角度，信号灯控路口的经济车速规划方法可以分为2类：基于规则[9-11]、基于优化[12-16].其中，文献[9]为了处理信号灯动态切换导致的最优控制问题的非凸性，在上层控制器中采用了模糊逻辑控制，在得到次优解的同时保证了实时应用.文献[10]采用模糊逻辑规则对当前驾驶员进行经济性评分，并及时反馈给驾驶员.文献[11]基于驾驶员操作经验，提出驾驶员应该采取合适的中度加速度，快速平稳地加速到目标车速，并尽快切换到高档位.文献[12]采用动态规划算法优化车辆在信号灯控路口的速度谱，根据信号灯变化求解输出功率.文献[13]通过……