Improving safety in mixed traffic: A learning-based model predictive control for autonomous and human-driven vehicle platooning

更安全的 模型预测控制 计算机科学 还原(数学) 基线(sea) 控制(管理) 机器学习 人工智能 汽车工程 模拟 工程类 计算机安全 海洋学 地质学 数学 几何学
作者
J. Wang,Zhihao Jiang,Yash Vardhan Pant
出处
期刊:Knowledge Based Systems [Elsevier BV]
卷期号:293: 111673-111673 被引量:10
标识
DOI:10.1016/j.knosys.2024.111673
摘要

As autonomous vehicles (AVs) become more common on public roads, their interaction with human-driven vehicles (HVs) in mixed traffic is inevitable. This requires new control strategies for AVs to handle the unpredictable nature of HVs. This study focused on safe control in mixed-vehicle platoons consisting of both AVs and HVs, particularly during longitudinal car-following scenarios. We introduce a novel model that combines a conventional first-principles model with a Gaussian process (GP) machine learning-based model to better predict HV behavior. Our results showed a significant improvement in predicting HV speed, with a 35.64% reduction in the root mean square error compared with the use of the first-principles model alone. We developed a new control strategy called GP-MPC, which uses the proposed HV model for safer distance management between vehicles in the mixed platoon. The GP-MPC strategy effectively utilizes the capacity of the GP model to assess uncertainties, thereby significantly enhancing safety in challenging traffic scenarios, such as emergency braking scenarios. In simulations, the GP-MPC strategy outperformed the baseline MPC method, offering better safety and more efficient vehicle movement in mixed traffic.

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
刚刚
蟹黄小笼包完成签到 ,获得积分10
3秒前
汪洋完成签到,获得积分10
4秒前
chncng12发布了新的文献求助10
6秒前
古药完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
LH大王发布了新的文献求助10
7秒前
一方完成签到,获得积分20
10秒前
宝贝丫头发布了新的文献求助10
10秒前
Lucas应助袁青寒采纳,获得10
10秒前
852应助刘丽丹采纳,获得10
12秒前
13秒前
图图完成签到,获得积分10
13秒前
光明圣堂完成签到,获得积分10
14秒前
风中的碧玉完成签到,获得积分10
17秒前
仁爱的从雪完成签到,获得积分10
20秒前
万能图书馆应助wangsy采纳,获得30
23秒前
殷勤的帽子完成签到,获得积分10
26秒前
fedehe完成签到 ,获得积分10
27秒前
27秒前
28秒前
清欢完成签到 ,获得积分10
29秒前
断念发布了新的文献求助10
33秒前
星星完成签到,获得积分10
34秒前
36秒前
36秒前
ADJ完成签到,获得积分10
36秒前
36秒前
37秒前
HH应助科研通管家采纳,获得10
37秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
37秒前
术俱伤应助科研通管家采纳,获得20
37秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
37秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
37秒前
小小牛马应助科研通管家采纳,获得10
37秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
37秒前
张欢馨应助科研通管家采纳,获得10
37秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
37秒前
热舞特完成签到,获得积分10
39秒前
安柏完成签到,获得积分10
40秒前
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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Superabsorbent Polymers: Synthesis, Properties and Applications 500
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
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 6351313
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8165914
关于积分的说明 17184745
捐赠科研通 5407411
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2862909
邀请新用户注册赠送积分活动 1840491
关于科研通互助平台的介绍 1689570