不可靠网络环境下的网联汽车队列稳定性仿真分析

郭 迎，宋晓鹏，梁睿琳

（1.长安大学，陕西西安 710064；2.浙江数智交院科技股份有限公司，浙江杭州 310031）

车辆队列技术通过在车辆上安装传感器、雷达以及车载通信单元，使得车辆之间能够相互感应或通信，进而通过特定控制策略使多车辆排成一列，并保持一定的安全距离。该技术能够实现多车辆以相对较高的平均速度以及较短的跟驰间距安全行驶，提高了交通安全性与交通效率[1]。但车载无线通信的可靠性与许多不确定的因素有关，例如电磁波的多径效应、交通流密度、电子噪声、建筑遮挡、隧道和绿色植被等，并且当存在通信延迟时，车辆队列的速度及间距误差将沿着队列下游的方向放大，造成车辆队列的性能急剧下降[2]。

实车测试环境下的无线信道易受外界各种无线电信号干扰的影响，目前的仿真是国内外研究机构对于车辆队列性能的测试评估的重要技术手段。一些研究人员已经意识到通信延迟对车辆队列稳定性的影响，一部分研究人员通过改变网络配置来抑制通信延迟，从而达到提高车辆队列稳定性的目的。文献[3]提出了一种通过使用领导车辆和跟随车辆的预期信息来减轻车辆队列之间通信延迟的策略。文献[4]设计了一种策略，通过提供灵活的Ad-hoc 链接来减轻各种流量情况下的通信延迟。一部分研究人员通过设计更有效的队列控制器或跟车控制策略，例如文献[5]将车辆队列当作受时变异构通信延迟影响的动态网络，提出了一种缓解车辆队列稳定性问题的共识策略。……