Robust EMRAN-aided Coupled Controller for Autonomous Vehicles
Indian Institute of Science（印度科学学院）；WIRIN Lab（WIRIN实验室）
针对具有模型不确定性和未知外部干扰的自主车辆，提出了一种耦合的神经网络辅助纵向巡航和横向路径跟踪控制器。使用反馈误差学习机制，逆车辆动力学学习方案，利用自适应径向基函数（RBF）神经网络，称为扩展的最小资源分配网络（EMRAN）。EMRAN使用扩展的卡尔曼滤波器进行在线学习和权重更新，并且还采用了增长/修剪策略来保持紧凑的网络，以便于实时实现。在线学习算法处理参数的不确定性，消除未知干扰的影响。结合自我调节学习计划，以提高泛化性能，建议EMRAN辅助控制体系结构的艾滋病的基本PID巡航和斯坦利路径跟踪控制器的耦合形式。其性能和鲁棒性的各种干扰和不确定性进行了比较，与传统的PID和斯坦利控制器，以及比较与基于模糊的PID控制器和主动扰动抑制控制（ADRC）计划。模拟结果为慢速和高速的情况下。均方根（RMS）和最大跟踪误差清楚地表明所提出的控制方案在未知环境下的自主车辆实现更好的跟踪性能的有效性。
2022-01-09 cs.RO cs.SY eess.SY
Attitude- and Cruise Control of a VTOL Tiltwing UAV
IEEE
本文提出了一种过量驱动的垂直起降（VTOL）倾转翼无人机的数学建模、控制器设计和飞行测试方法，通过简化空气动力学和第一原理，建立了能够捕捉关键空气动力学效应的动态模型，包括螺旋桨滑流对机翼的影响和机翼后失速特性。通过优化如功率最优调平等方法解决了无人机的过量驱动问题，并开发了由低层姿态控制器和高层巡航控制器组成的控制系统，通过系统线性化和查找表确定飞行包线内调平的强非线性变化，通过广泛的飞行测试验证了控制系统在所有飞行阶段（悬停、过渡、巡航）的性能。
2019-05-04 cs.RO cs.SY eess.SY
Communication-Aware Reinforcement Learning for Cooperative Adaptive Cruise Control
McGill University（麦吉尔大学）；University of Minnesota（明尼苏达大学）
针对多智能体强化学习在协同自适应巡航控制中因车辆增减导致的可扩展性差问题，提出含前后向信息传输模块的通信感知强化学习方法，实现高效信息传播与策略一致，在多场景下性能优于基线。
2024-07-12 cs.LG cs.RO
Autonomous Driving With Perception Uncertainties: Deep-Ensemble Based Adaptive Cruise Control
University of Michigan（密歇根大学）；Ford Research and Advanced Engineering（福特研究与高级工程）；Excelled Tracer LLC
本文提出一种基于深度集成的自适应巡航控制方法，通过量化DNN预测不确定性并利用随机MPC提供概率安全保证，在保持安全车距的同时实现速度跟踪与车辆跟随。
2024-03-22 cs.AI cs.RO cs.SY
Learning to falsify automated driving vehicles with prior knowledge
BMW Group（宝马集团）；University of Padova（帕多瓦大学）
虽然自动驾驶技术已经取得了巨大的进步，但安全的自动驾驶和自动驾驶车辆的可扩展和严格的测试和验证仍然具有挑战性。本文提出了一种基于学习的证伪框架，用于测试模拟中自动化或自驱动功能的实现。我们假设函数规范与可能场景上的违规度量相关联。先验知识被纳入到限制的情况下的参数方差和基于模型的证伪指导和改善学习过程。对于示例性自适应巡航控制器，与通过纯粹基于学习或纯粹基于模型的伪造方法获得的场景相比，所提出的框架产生具有更高奖励的非平凡伪造场景。
2021-01-25 cs.AI cs.RO cs.SY
Towards Identifying and closing Gaps in Assurance of autonomous Road vehicleS -- a collection of Technical Notes Part 2
本报告介绍和概述了在“识别和缩小自动驾驶汽车保证差距”（Towards Identifying and Closing Gap in Assurance of Autonomous Road Vehicles，Tigars）项目中编制的技术专题说明（TTN）。这些说明旨在支持自动驾驶汽车的开发和评估。第1部分涉及：保证-概述和问题，弹性和安全要求，开放系统视角和ML系统的形式化验证和静态分析。本报告是第2部分，讨论：模拟和动态测试，深度和多样性防御，安全信息安全分析，标准和指南。
2020-02-28 cs.RO cs.SE cs.SY
One Stack, Diverse Vehicles: Checking Safe Portability of Automated Driving Software
University of the Bundeswehr Munich（联邦国防军慕尼黑大学）；BMW Group（宝马集团）
本文针对自动驾驶软件在不同硬件配置车辆上的安全集成与更新问题，提出一种形式化可移植性检查方法，通过推导目标配置模型并获取安全集，在几分钟内自动验证传统与神经网络自适应巡航控制器的安全行为，为快速软件集成与参数适配提供反馈。
2025-01-30 cs.RO cs.SY eess.SY
Data-Driven Cooperative Adaptive Cruise Control for Unknown Nonlinear Vehicle Platoons
University of Glasgow（格拉斯哥大学）
针对现有研究忽略未知非线性车辆动力学的问题，提出基于在线行驶数据、建模为半定规划的统一数据驱动协同自适应巡航控制方法，适用于纯自动驾驶及人机混合车辆队列，经典型激进工况对比验证优于经典ACC方法。
2023-07-21 cs.RO cs.SY eess.SY
Towards Identifying and closing Gaps in Assurance of autonomous Road vehicleS -- a collection of Technical Notes Part 1
本报告介绍和概述了在“识别和缩小自动驾驶汽车保证差距”（Towards Identifying and Closing Gap in Assurance of Autonomous Road Vehicles，Tigars）项目中编制的技术专题说明（TTN）。这些说明旨在支持自动驾驶汽车的开发和评估。第1部分涉及：保证-概述和问题，弹性和安全要求，开放系统视角和ML系统的形式化验证和静态分析。第2部分：模拟和动态测试，深度和多样性防御，安全信息安全分析，标准和指南。
2020-02-28 cs.LG cs.RO cs.SE
Multi-Objective $H_{\infty}$ Control for String Stability of Cooperative Adaptive Cruise Control Systems
自动车辆跟随系统通过缩短车辆间的时间间隔，在增加道路上的车辆密度方面发挥着决定性作用。然而，沿车辆队列的干扰衰减，即，在时间间隔越来越短的情况下，串稳定性是一个具有挑战性的任务。为了保证车队的稳定性，研究了自适应巡航控制的多目标$H_{\infty}$控制方法和协同自适应巡航控制结构。所提出的控制方法解决了一个优化问题，并实现了控制器，它不仅能够提供系统的稳定性，但也从传统的$H_{\infty}$控制的字符串稳定性不同。
2021-03-25 cs.SY eess.SY
Cruise Controllers for Lane-Free Ring-Roads based on Control Lyapunov Functions
本文介绍了新的家庭的巡航控制器的自动驾驶汽车在无车道的环路。巡航控制器的设计是基于控制李雅普诺夫函数的适当选择，该控制李雅普诺夫函数表示在系统能量的测量上，其中动能以类似于牛顿力学或相对论力学的方式表示。所导出的反馈律（巡航控制器）是分散的（每辆车），因为每辆车基于以下各项来确定其控制输入：（i）其自身的状态;（ii）仅与相邻车辆的距离（无粘性巡航控制器）或相邻车辆的状态（粘性巡航控制器）;以及（iii）其与环路边界的距离。详细分析了无车道直道与无车道环路的异同。
2022-08-03 cs.SY eess.SY math.OC
Energy-efficient Connected Cruise Control with Lean Penetration of Connected Vehicles
本文重点研究了互联自动卡车的节能纵向控制器设计，该卡车在由互联和非互联车辆组成的混合交通中行驶。卡车可以使用车对车（V2V）通信访问视线之外的联网车辆的信息。提出了一种新的连接巡航控制设计，该设计在响应远程连接车辆时将额外的延迟纳入控制律，以考虑交通波的有限传播。非连接车辆的速度被建模为随机过程。一个基本定理证明链接的运动信号的频谱特性的平均能量消耗。这使我们能够调整控制器参数并最大限度地提高能源效率。仿真与合成数据和实际的交通数据被用来证明控制设计的能源效率。事实证明，即使互联车辆的精益渗透，我们的控制器也可以带来显着的节能效果。
2022-05-06 cs.SY eess.SY
Safe and Efficient Data-driven Connected Cruise Control
针对联网自动驾驶车辆，提出结合多前车V2V数据的巡航控制方案，辅以控制屏障函数安全滤波器保障安全，相比传统非联网自适应巡航可降能耗10%以上，并揭示安全与能效设计的相互作用。
2025-07-29 cs.SY eess.SY
Impact of Different Desired Velocity Profiles and Controller Gains on Convoy Driveability of Cooperative Adaptive Cruise Control Operated Platoons
本文针对CACC车队，采用纵向模型、PD巡航控制器和通用间距策略，仿真比较两种期望速度曲线及鲁棒PID重整定增益对720米路段与US06 SFTP工况下行驶平顺性的影响。
2023-06-03 cs.SY eess.SY
Calibrating microscopic car following models for adaptive cruise control vehicles: a multi-objective approach
自适应巡航控制（ACC）车辆是迈向全面车辆自动化的第一步。然而，这些车辆对基本交通流量的影响尚不清楚。因此，它是感兴趣的，以准确地模拟商用ACC车辆的车辆级动态，使它们可以用于进一步的建模工作，以量化商用ACC车辆对交通流的影响。重要的是，不仅模型的选择，而且校准方法和用于校准的误差度量是至关重要的，以准确地模拟ACC车辆的行为。在这项工作中，我们探讨的问题，如何校准跟车模型来描述ACC车辆动力学。具体来说，我们应用多目标校准方法来了解校准模型参数之间的权衡，以最大限度地减少速度误差与间距误差。三种不同的汽车跟驰模型校准的数据，从六辆车。结果是符合最近的文献，并验证，以低间距误差为目标不妥协的速度精度是否相反是不正确的ACC车辆动力学建模。
2020-10-07 cs.SY eess.SY
Adaptive Estimation-Based Safety-Critical Cruise Control of Vehicular Platoons
针对异构车辆编队缺乏 V2V 通信时的安全与稳定问题，提出融合自适应状态估计、Lyapunov 函数与 CBFs 的统一 ACC 框架，并通过多场景和物理引擎仿真验证其安全、稳定与最优性能。
2024-05-18 cs.SY eess.SY
Parametric Study of Nonlinear Adaptive Cruise Control for a Road Vehicle Model by MPC
Mehran University of Engineering & Technology（梅赫拉工程与技术大学）
本文基于MPC技术研究非线性车辆模型在过渡 maneuver 中的自适应巡航控制，分析控制器参数对车辆响应的影响，并与先前研究进行比较，验证了所采用方法对真实车辆控制行为的反映。
2016-04-02 cs.SY eess.SY
Nonlinear Cruise Controllers with Bidirectional Sensing for a String of Vehicles
本研究提出一种采用双向感知的完全分布式非线性车辆巡航控制器，在环形与开放道路场景下均能保证无碰撞、车速合规，且平衡点集全局渐近稳定，环形道路特定条件下存在唯一指数吸引的平衡点。
2025-01-14 cs.SY eess.SY math.OC
Connected Cruise and Traffic Control for Pairs of Connected Automated Vehicles
University of Michigan（密歇根大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）
针对含互联自动驾驶车与人类驾驶车的混合交通，提出配对互联自动驾驶车的协同控制策略，可稳定中间车流，中等渗透率下即可显著提升交通串稳定性。
2023-06-12 cs.RO cs.SY eess.SY
Two-Dimensional Cruise Control of Autonomous Vehicles on Lane-Free Roads
在本文中，我们设计了分散控制策略的二维运动的自动驾驶汽车在无车道的道路。自行车运动学模型用于对车辆的动力学进行建模，并且每个车辆仅基于其自身的速度以及与其他（相邻）车辆的距离和道路的边界来确定其控制输入。采用势函数和Barbalat引理证明了所提出的控制器确保的以下性质：（i）车辆不会相互碰撞或与道路边界碰撞;（ii）所有车辆的速度始终为正，即，在任何时候都没有车辆向后移动;（iii）所有车辆的速度保持低于给定的速度限制;（iv）所有车辆的速度收敛到给定的纵向速度设定点;以及（v）所有车辆的加速度、横向速度和方向趋于零。所提出的2-D巡航控制器的效率通过数值例子说明。
2021-03-22 cs.SY eess.SY math.OC
EditFollower: Tunable Car Following Models for Customizable Adaptive Cruise Control Systems
The Hong Kong University of Science and Technology (Guangzhou)（香港科技大学（广州））；University of Washington（华盛顿大学）
本文提出可编辑行为生成模型EditFollower，通过将多种礼貌度计算方法融入LSTM和Transformer架构，首次实现数据驱动跟车模型中失礼程度的动态可调，并在HighD和Waymo数据集上验证了风格可控性，为考虑驾驶者社交偏好的自适应巡航控制系统开发提供支持。
2024-06-23 cs.AI cs.RO
Compact Cooperative Adaptive Cruise Control for Energy Saving: Air Drag Modelling and Simulation
本文研究的价值，沟通的运动预测的纵向控制连接自动驾驶汽车（CAV）。我们专注于一个安全的合作自适应巡航控制（CACC）的设计和分析的价值，车对车（V2V）的通信存在不确定的前车加速度。对CACC的兴趣是由能源消耗和道路吞吐量的潜在改善所激发的。为了量化这种潜力，我们的特点实验车间间隙，车速和（减少）的能源消耗的紧凑型插电式混合动力汽车之间的关系。由此产生的模型被用来显示我们的控制设计的功效，该设计追求连续CAV之间的小车辆间间隙，从而提高能源效率。我们提出的控制设计是基于一个强大的模型预测控制框架，系统地考虑系统的不确定性。我们提出了一组全面的模拟，旨在量化能源效率的提高时，通过V2V通信交换的车辆状态和预测在控制律中使用。
2021-08-18 cs.SY eess.SY
Safe Adaptive Cruise Control with Road Grade Preview and V2V Communication
University of Michigan（密歇根大学）
本文提出了一种安全自适应巡航控制系统，利用道路坡度和前车运动预览，通过模型预测控制框架优化舒适性、安全性和能耗，采用新颖的方法计算鲁棒不变终端集以确保车辆间安全距离，仿真结果验证了该控制算法的有效性。
2018-10-21 cs.RO cs.SY eess.SY
From Model to Prototype: Design and Motor-Flap Propulsion Control of a Twin-Wing Metamorphic UAV
University of Zagreb（萨格勒布大学）
本文提出变体无人机MetaMorpher的悬停控制策略，比较电机与襟翼推进，仿真和实验验证了模型的稳定性和有效性。
2026-10-07 cs.RO
Energy-efficient Reactive and Predictive Connected Cruise Control
在本文中，我们提出了一个框架的纵向控制连接和自动驾驶车辆行驶在混合交通组成的连接和非连接的人类驾驶车辆。提出了反应和预测控制器。无功控制器由显式反馈控制律给出。在预测控制器中，控制输入以滚动时域的方式进行优化，这取决于对前方车辆运动的预测。超越视线的信息是通过车辆到车辆（V2V）的通信，并利用所提出的反应和预测控制器。利用真实的交通数据的模拟表明，连接可以带来显着的节能。
2022-10-10 cs.SY eess.SY
An Energy-Efficient Lyapunov-Based Cooperative Adaptive Cruise Controller for Electric Vehicles
University of South Florida（南佛罗里达大学）
本文提出了一种针对电动汽车编队的新型Lyapunov基于CACC控制器，通过第三阶动态模型提升能量效率，实验证明在降低控制增益的同时保持字符串稳定性，并提升能量效率达38.5%。
2026-04-09 cs.SY eess.SY
Cooperative Adaptive Cruise Control for a Platoon of Connected and Autonomous Vehicles Considering Dynamic Information Flow Topology
Purdue University（普渡大学）
本文提出一种考虑动态信息流拓扑的协同自适应跟车控制方法，通过自适应比例-导数控制器减少通信故障影响，提升编队稳定性与性能。
2018-08-07 cs.SY eess.SY
On the Security of Networked Control Systems in Smart Vehicle and its Adaptive Cruise Control
随着车联网（IoV）模式的发展，随之而来的是前所未有的安全挑战。在互联系统的许多应用中，车载网络和智能汽车是已经推出的例子。智能车辆不仅具有通过控制器局域网（CAN）总线连接其内部组件的网络，而且还通过路边单元和其他车辆连接到外部世界。在某些情况下，内部和外部网络数据包通过相同的硬件，仅由软件定义的规则隔离。任何错误的配置都为黑客入侵车辆的内部组件打开了一扇窗户，例如中央锁系统，发动机控制单元（ECU），防抱死制动系统（ABS）或自适应巡航控制（ACC）系统。其中任何一个妥协都可能导致灾难性的后果。本文研究了智能汽车自适应巡航控制系统在隐蔽攻击下的安全性。我们定义了两个隐蔽/隐形攻击的背景下，巡航控制，并提出了一种新的入侵检测和补偿方法来披露和响应这样的攻击。更准确地说，我们专注于隐蔽的网络攻击，损害巡航控制器的完整性，并采用一个神经网络标识符在IDS引擎动态估计系统输出，并将其与ACC输出。如果检测到任何异常，嵌入式替代控制器就会启动并接管控制。我们在MATLAB中进行了大量的实验，以评估所提出的方案在模拟环境中的有效性。
2020-08-04 cs.CR cs.SY eess.SY
Improvement and Evaluation of Resilience of Adaptive Cruise Control Against Spoofing Attacks Using Intrusion Detection System
自适应巡航控制（ACC）系统自动调整车速，以保持车辆与前车之间的安全距离。控制器的加速或减速决定是使用车辆的目标速度和车辆到领头车辆的距离与到该车辆的安全距离之间的差来计算的。欺骗通过车辆的控制器局域网（CAN）传送的车辆速度会对ACC（比例-积分-微分变型）防止与领头车辆碰撞的能力产生负面影响。本文报告了扩展ACC与实时入侵检测系统（IDS）能够检测速度欺骗攻击与合理的响应时间和检测率，并模拟建议的扩展使用CARLA仿真平台。仿真的结果是：（1）欺骗车辆速度可以阻止ACC错误地加速，从而导致事故，以及（2）使用基于ML的IDS扩展ACC以在事故即将发生时触发制动器可以缓解该问题。研究结果表明，探索基于ML的IDS的能力，以支持弹性机制，减轻对车辆的网络攻击。
2023-02-02 cs.CR cs.SY eess.SY
Cooperative Adaptive Cruise Control Design and Implementation
本文在2017款福特Fusion平台上设计实现基于前馈PD控制器与DSRC通信的CACC系统，提出弯道检测失效解决方法，实验证明其跟车性能优于传统自适应巡航控制器。
2023-06-14 cs.SY eess.SY
Safety Certified Cooperative Adaptive Cruise Control under Unreliable Inter-vehicle Communications
University of Notre Dame（圣母大学）
本文研究了在不可靠车际通信环境下协同自适应巡航控制系统的安全认证问题，通过考虑非确定性时延和数据包丢失，形式化验证了混合CACC系统的被动安全性，定义了安全控制包络以指导控制信号合成。
2016-09-23 cs.MA cs.SY eess.SY
Effect of Adaptive and Cooperative Adaptive Cruise Control on Throughput of Signalized Arterials
研究适应性与协同自适应巡航控制对信号化干道交叉口通行能力的影响，通过模拟评估不同ACC/CACC车辆比例对行驶时间均值和标准差的影响，发现其能显著提升城市交通效率。
2017-03-05 cs.SY eess.SY
Co-Optimization of Adaptive Cruise Control and Hybrid Electric Vehicle Energy Management via Model Predictive Mixed Integer Control
该研究面向比亚迪秦Plus DM-i PHEV，将ACC与考虑离合器状态的EMS整合为MINLP，并在MPC框架下实现跟车节能协同优化，燃油消耗较顺序优化降低5.1%。
2023-04-24 cs.SY eess.SY
A phase-aware AI car-following model for electric vehicles with adaptive cruise control: Development and validation using real-world data
Department of Civil Engineering（土木工程系）；Saint Louis University（圣路易斯大学）；Department of Civil, Environmental, and Architectural Engineering（土木、环境与建筑工程系）；University of Kansas（堪萨斯大学）；Department of Computer Science（计算机科学系）
针对电动汽车独特跟驰动态，提出融合相位识别AI的PAAI模型，利用ACC真实轨迹数据验证，显著提升预测精度。
2025-09-30 cs.AI cs.RO cs.SY
Cooperative Adaptive Cruise Control with Variable Time Headway for Graceful Degradation under Fluctuating Network Quality of Service
RPTU University Kaiserslautern-Landau（莱茵兰-普法尔茨应用科技大学凯泽斯劳滕-兰道分校）；Robert Bosch GmbH（罗伯特·博世有限公司）
本文提出了一种在时间变化网络条件下动态距离适应的协同自适应跟车控制方法，通过调整时间头way因子实现优雅退化，并利用IQC框架保证系统鲁棒稳定性。
2026-04-02 cs.SY eess.SY
Provably Safe Cruise Control of Vehicular Platoons
Boston University（波士顿大学）；University of Notre Dame（圣母大学）
本文提出基于集合不变性理论的车群安全巡航控制策略，通过集中与分布式控制政策确保碰撞避免和车群长度及速度的边界约束。
2017-06-05 cs.SY eess.SY
Safe and Stable Connected Cruise Control for Connected Automated Vehicles with Response Lag
针对存在响应滞后的网联自动驾驶车辆，本文结合控制障碍函数理论研究网联巡航控制的安全稳定条件，推导安全控制增益与滞后临界值，提出安全关键型网联巡航控制方法，经真实交通数据仿真验证可利用前方远车信息提升安全性。
2024-09-10 cs.SY eess.SY
Stochastic String Stability of Vehicle Platoons via Cooperative Adaptive Cruise Control with Lossy Communication
University of Twente（特文特大学）；Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Inria, Grenoble INP, GIPSA-lab（格勒诺布尔阿尔卑斯大学、法国国家科学研究中心、法国国家信息与自动化研究所、格勒诺布尔理工学院、GIPSA实验室）
本文研究了在通信不可靠且存在消息丢失的情况下，如何通过协同自适应跟车控制实现车辆编队的稳定性。提出了一种新的协同控制器设计，通过切换控制器在H_infty方法下促进系统稳定性和字符串稳定性，并最小化平均误差的方差。
2019-05-12 cs.SY eess.SY math.OC
Leading Cruise Control in Mixed Traffic Flow: System Modeling, Controllability, and String Stability
互联和自动驾驶汽车（CAV）在改善道路交通系统方面具有巨大潜力。现有的CAV纵向控制策略大多关注下游交通状况，而忽略了CAV行为对上游交通流的影响。在本文中，我们引入了领先巡航控制（LCC）的概念，其中CAV保持车辆跟随操作适应其前车的状态，也旨在引导其后续车辆的运动。具体地说，通过控制CAV，LCC的目的是衰减下游的交通扰动和平滑上游的交通流主动。我们首先提出了LCC的动态建模，重点放在三个基本场景：汽车跟随，自由驾驶和联网巡航控制。通过可控性、可观性和首尾串稳定性分析，揭示了LCC在改善混合交通流性能方面的可行性和潜力。大量的数值研究表明，将后方车辆的信息纳入CAV的控制中，进一步加强了CAV的交通扰动消散能力。
2021-07-23 cs.SY eess.SY
Leading Cruise Control in Mixed Traffic Flow
车对车（V2V）通信在改善交通系统性能方面具有巨大潜力。现有的联网自动驾驶汽车（CAV）的研究大多集中在对下游交通状况的适应上，忽略了CAV的行为对上游交通流的影响。在本文中，我们引入了领先巡航控制（LCC）的概念，保留了基本的汽车跟随操作，并明确考虑了CAV的行动对后面的车辆的影响。我们首先提出了一个详细的建模过程LCC。然后，严格的可控性分析验证了利用CAV作为领导者的可行性，积极引导其后续车辆的运动。此外，在充分利用V2V连接性的情况下，推导了LCC的头到尾传递函数。数值研究证实了LCC在增强CAV抑制交通不稳定性和平滑交通流能力方面的潜力。
2020-07-23 cs.SY eess.SY math.OC
Anti-bullying Adaptive Cruise Control: A proactive right-of-way protection approach
Key Laboratory of Road and Traffic Engineering of the Ministry of Education, Tongji University（同济大学道路与交通工程教育部重点实验室）；Shanghai Motor Vehicle Inspection Certification and Tech Innovation Center Co., LTD（上海机动车检测认证技术研究中心有限公司）；University College London（伦敦大学学院）；Department of Transportation System Engineering, Ajou University（亚洲大学交通系统工程系）；Hyperview Mobility (Shanghai) Co., Ltd.（弘景智驾（上海）科技有限公司）
本文提出反欺凌自适应跟车控制方法，通过在线逆最优控制识别驾驶风格，并基于Stackelberg竞争构建博弈论运动规划框架，以主动保护优先权免受近距变道行为影响，提升安全性和舒适性。
2026-04-06 cs.RO cs.SY eess.SY
A Learning-based Stochastic MPC Design for Cooperative Adaptive Cruise Control to Handle Interfering Vehicles
West Virginia University（西弗吉尼亚大学）；University of Central Florida（中佛罗里达大学）
本文提出基于神经网络的切入检测与轨迹预测方案，结合概率框架和随机模型预测控制器，提升对干扰车辆切入行为的应对能力，通过现实驾驶场景验证系统性能。
2018-02-26 cs.SY eess.SY
Offline reconstruction of missing vehicle trajectory data from 3D LIDAR
激光雷达以其在测距和障碍物检测等方面的优势，已成为许多自主车辆的重要组成部分。LIDAR产生的点云具有关于周围环境的重要信息。在本文中，我们收集的轨迹数据的两车道的城市道路上使用Velodyne VLP-16激光雷达。由于数据汇集的动态性质和传感器的有限范围，这些轨迹中的一些具有缺失点或间隙。在本文中，我们提出了一种新的方法来恢复丢失的车辆轨迹数据点，使用微观交通流模型。虽然短的间隙（小于5秒）可以恢复与简单的线性回归，和较长的间隙恢复与所提出的方法，利用汽车跟随模型校准分配权重的基础上接近的间隙的已知点。Newell、Pipes、IDM和Gipps的车辆跟驰模型均采用LIDAR和NGSIM I-80数据集的地面真实轨迹数据进行了标定和测试。Gipps的校准模型产生了最好的结果。
2017-09-16 cs.RO
Deep Learning-Based Vehicle Speed Prediction for Ecological Adaptive Cruise Control in Urban and Highway Scenarios
University of Kaiserslautern（凯泽斯劳滕大学）
在典型的车辆跟随场景中，目标车辆速度波动作为对主车辆的外部干扰，进而影响其能量消耗。为了使用模型预测控制（MPC）以节能的方式控制主车辆，并且此外，提高生态自适应巡航控制（EACC）策略的性能，预测目标车辆的未来速度是必要的。为此，本文研究了一种基于深度递归神经网络的车辆速度预测方法，该方法使用长短期记忆（LSTM）和门控递归单元（GRU）。此外，还讨论了基于物理的常速度（CV）和常加速度（CA）模型。用于训练的连续时间序列数据（例如，通过车辆到车辆（V2V）通信获得的目标及其前方车辆的速度轨迹、道路速度限制、使用车辆到基础设施（V2I）通信收集的交通灯当前和未来相位）从微观交通模拟器SUMO中创建的城市和高速公路网络收集。建议的速度预测模型进行评估的长期预测（最多10秒）的目标车辆未来的速度。此外，结果显示，基于LSTM的速度预测器在对未知测试数据集实现更好的预测准确性方面优于其他模型，从而展示了更好的泛化能力。在此基础上，对装有EACC的主车在预测速度下的性能进行了评价，并给出了不同预测时间段的节能效益。
2022-11-30 cs.LG cs.SY eess.SY
Are commercially implemented adaptive cruise control systems string stable?
University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；Vanderbilt University（范德堡大学）；Rutgers University（罗格斯大学）；University of Arizona（亚利桑那大学）；Univ. Grenoble Alpes（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）；Inria（法国国家数字研究院）；CNRS（法国国家科学研究中心）；GIPSA-Lab（控制与系统分析实验室）；Temple University（天普大学）
本文研究了七种2018年款配备自适应巡航控制（ACC）的车辆在字符串稳定性方面的表现，通过分析超过1200英里的跟车实验数据，发现所有七种车辆的ACC系统均不稳定，并通过多车编队实验验证了这一结论。
2019-05-06 cs.SY eess.SY
Nonlinear Adaptive Cruise Control of Vehicular Platoons
研究了车辆编队在开放道路和环形道路上运行时的非线性自适应巡航控制器设计问题。所构造的反馈控制器是相邻车辆之间的距离和它们的速度的非线性函数。结果表明，所提出的新的控制器保证安全（避免碰撞）和有界的车辆速度，明确地描述了一组允许的输入。此外，我们保证了所需的配置以及字符串稳定性的排的全局渐近稳定性。某些宏观性质也进行了研究。通过数值算例验证了非线性自适应巡航控制器的有效性。
2020-07-14 cs.SY eess.SY math.OC
Stability Analysis of Nonlinear Inviscid Microscopic and Macroscopic Traffic Flow Models of Bidirectional Cruise-Controlled Vehicles
本文介绍了一种新的双向微观无粘自适应巡航控制（ACC）模型，该模型只使用来自前车和后车的间距信息，以选择适当的控制动作，以避免碰撞并保持期望的速度。给出了保证ACC模型一致收敛性的KL估计。此外，相应的宏观模型推导，包括一个守恒方程和动量方程，其中包含一个非线性弛豫项。它表明，如果密度是足够小的，那么宏观模型有一个解决方案，以指数方式接近平衡速度（在超规范），而密度指数收敛到行波。还提供了数值模拟，说明了微观和宏观无粘ACC模型的属性。
2021-09-20 cs.SY eess.SY math.DS
Fundamental Diagrams of Commercial Adaptive Cruise Control: Worldwide Experimental Evidence
商用自适应巡航控制（ACC）车辆\RoundTwo{are}的实验测量越来越多地从世界各地，提供了一个前所未有的机会，研究交通流特性，从这项技术。本文增加了新的实验证据，这一知识基础，并提出了一个全面的实证研究ACC的平衡行为，通过由此产生的基本图。我们发现，像人类驾驶的车辆，ACC系统显示出线性平衡的空间-速度关系（在可用数据的范围内），但这些关系的关键参数可能与人类驱动的交通有很大不同，这取决于输入设置：在最小车头时距设置下，观察到超过3500辆/小时的平衡容量，加上平均每小时100公里的极快平衡波速。这些快速波对于人类驾驶员来说是不熟悉的，并且可能构成安全风险。研究结果还表明，ACC堵塞间隔可以比人类交通大得多，这降低了网络存储容量。
2021-10-28 cs.SY eess.SY
A Real-Time Robust Ecological-Adaptive Cruise Control Strategy for Battery Electric Vehicles
针对网联纯电动汽车生态自适应巡航控制，提出空间域凸建模与基于 sLMI 的 RMPC 策略，在扰动下兼顾约束鲁棒性、节能性与实时性。
2023-08-15 cs.SY eess.SY
The Effects of Powertrain Mechanical Response on the Dynamics and String Stability of a Platoon of Adaptive Cruise Control Vehicles
本文分析了动力总成机械响应下自适应巡航控制车辆队列的动力学，发现加速度反馈增益影响扰动衰减和稳定性，提出了频率相关增益以消除振荡并保持快速扰动衰减。
2013-01-09 cs.SY eess.SY nlin.AO
Personalized Adaptive Cruise Control and Impacts on Mixed Traffic
提出了一种能够学习驾驶员行为并在跟车场景下自适应控制半自动驾驶汽车的个性化自适应巡航控制（PACC）设计，并研究了其对混合交通的影响。在SAV和人类驾驶车辆共享道路的混合交通中，SAV的驾驶员可以选择更适合驾驶员首选驾驶行为的PACC调谐。通过逆向强化学习（IRL）方法，通过从驾驶员的演示驾驶数据中恢复最好地解释观察到的驾驶风格的唯一代价函数，来学习个体驾驶员的偏好。所提出的PACC设计计划的SAV的运动，通过最小化学习的唯一代价函数，考虑到前面的人类驾驶车辆的短预览信息。实验结果表明，在各种交通条件下，学习后的驾驶员模型能够准确、一致地识别和复制前车的个性化驾驶行为。此外，我们研究了PACC与不同的司机对混合交通的影响，考虑车头时距，间隙距离，和燃油经济性评估。统计调查表明，PACC对混合交通的影响因驾驶员的内在驾驶偏好而异。
2021-03-26 cs.SY eess.SY
A Computationally Efficient Robust Model Predictive Control Framework for Ecological Adaptive Cruise Control Strategy of Electric Vehicles
本文提出一种结合反馈线性化与RMPC的生态自适应巡航控制框架，在保证安全约束和抗模型失配鲁棒性的同时提升联网电动汽车的能效、计算效率与乘坐舒适度。
2022-11-21 cs.SY eess.SY
Adaptive Tube-based Nonlinear MPC for Ecological Autonomous Cruise Control of Plug-in Hybrid Electric Vehicles
本文提出了一种自适应管状非线性模型预测控制（AT-NMPC）方法，用于设计自主跟车控制系统。该方法利用两个独立模型来定义约束递推最优控制问题，通过固定名义模型和自适应模型分别处理约束和目标函数，以提高控制性能和鲁棒性。
2018-03-15 cs.SY eess.SY
Impact Sensitivity Analysis of Cooperative Adaptive Cruise Control Against Resource-Limited Adversaries
本文针对资源受限攻击，提出了CACC方案的敏感性分析建模框架，通过计算可达集的外部椭球近似来量化攻击损害，并发现不同控制器实现会显著影响攻击效果。
2023-09-07 cs.CR cs.SY eess.SY
