Learning-based modeling of human-autonomous vehicle interaction for improved safety in mixed-vehicle platooning control

模型预测控制 杠杆(统计) 汽车工程 更安全的 计算机科学 控制(管理) 高斯过程 车辆动力学 控制工程 模拟 工程类 高斯分布 人工智能 物理 量子力学 计算机安全
作者
J. Wang,Yash Vardhan Pant,Zhihao Jiang
出处
期刊:Transportation Research Part C-emerging Technologies [Elsevier BV]
卷期号:162: 104600-104600 被引量:7
标识
DOI:10.1016/j.trc.2024.104600
摘要

The rising presence of autonomous vehicles (AVs) on public roads necessitates the development of advanced control strategies that account for the unpredictable nature of human-driven vehicles (HVs). This study introduces a learning-based method for modeling HV behavior, combining a traditional first-principles approach with a Gaussian process (GP) learning component. This hybrid model enhances the accuracy of velocity predictions and provides measurable uncertainty estimates. We leverage this model to develop a GP-based model predictive control (GP-MPC) strategy to improve safety in mixed vehicle platoons by integrating uncertainty assessments into distance constraints. Comparative simulations between our GP-MPC approach and a conventional model predictive control (MPC) strategy reveal that the GP-MPC ensures safer distancing and more efficient travel within the mixed platoon. By incorporating sparse GP modeling for HVs and a dynamic GP prediction in MPC, we significantly reduce the computation time of GP-MPC, making it only marginally longer than standard MPC and approximately 100 times faster than previous models not employing these techniques. Our findings underscore the effectiveness of learning-based HV modeling in enhancing safety and efficiency in mixed-traffic environments involving AV and HV interactions.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
贝贝完成签到 ,获得积分10
5秒前
10秒前
yummy弯完成签到 ,获得积分10
10秒前
云浮完成签到 ,获得积分10
14秒前
17秒前
liaomr完成签到 ,获得积分10
17秒前
小二发布了新的文献求助10
23秒前
五本笔记完成签到 ,获得积分10
31秒前
WSY完成签到 ,获得积分10
32秒前
半山听雨N完成签到 ,获得积分10
35秒前
瘦瘦的果汁完成签到,获得积分10
37秒前
Nathaniel完成签到,获得积分10
39秒前
GONTUYZ完成签到 ,获得积分10
40秒前
快快完成签到 ,获得积分10
41秒前
研友_LMBAXn完成签到,获得积分10
41秒前
幽默的妍完成签到 ,获得积分10
42秒前
jun完成签到,获得积分10
42秒前
我很好完成签到 ,获得积分10
43秒前
科研通AI6.1应助独孤磕盐采纳,获得30
47秒前
李太白完成签到,获得积分10
52秒前
elsa622完成签到 ,获得积分10
58秒前
慢慢完成签到 ,获得积分10
58秒前
崔京成完成签到 ,获得积分10
1分钟前
甜甜圈完成签到 ,获得积分10
1分钟前
zhaoxuemin完成签到,获得积分10
1分钟前
arniu2008应助科研通管家采纳,获得20
1分钟前
喵不二完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
香菜完成签到,获得积分10
1分钟前
蜗牛杨y完成签到 ,获得积分10
1分钟前
爱科研的小徐同学完成签到,获得积分10
1分钟前
智文完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
John完成签到,获得积分10
1分钟前
麦丰完成签到,获得积分10
1分钟前
晨曦完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Joy完成签到,获得积分10
1分钟前
独孤磕盐发布了新的文献求助30
1分钟前
心灵美的不斜完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6436686
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8251066
关于积分的说明 17551555
捐赠科研通 5495006
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2898214
邀请新用户注册赠送积分活动 1874900
关于科研通互助平台的介绍 1716186