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智能网联环境下CAV混行车流集聚策略及分析

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华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第1期52卷 118-125页

作者：梁军李燕青王文飒于滨江苏大学汽车工程研究院江苏镇江212013 北京航空航天大学交通科学与工程学院北京100191

针对目前的交叉口控制方法无法适应于网联人工驾驶车辆(CHV)与网联自动驾驶车辆(CAV)的混行而导致冲突增多、效率下降的问题,提出了一种适用于主干路交叉口的基于多智能体系统(MAS)的CAV混行车流集聚控制模型(MTF-ACM).构建基于V2V(车对... 详细信息

针对目前的交叉口控制方法无法适应于网联人工驾驶车辆(CHV)与网联自动驾驶车辆(CAV)的混行而导致冲突增多、效率下降的问题,提出了一种适用于主干路交叉口的基于多智能体系统(MAS)的CAV混行车流集聚控制模型(MTF-ACM).构建基于V2V(车对车)技术的混行车流集聚策略,以降低混行车流的随机性.设计虚拟动态预信号,通过时空同步机制对集聚车队进行速度诱导.根据主预信号协同配时策略,使集聚车队以最大可能不停车通过交叉口.研究结果表明:当CAV的市场渗透率(MPR)为60%时MTF-ACM取得通行能力的最佳效益;当交通流量临近饱和状态时,相较于无ACM和CAV-ACM,MTF-ACM平均延误时间和停车次数分别降低30%和50%以上,燃油消耗和CO_(2)排放分别减少20.59%和22.21%.

关键词：混行车流集聚控制模型动态预信号速度诱导协同配时不停车通过交叉口主干路交叉口

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车联网环境下CACC融合控制策略研究

车联网环境下CACC融合控制策略研究

作者：王文飒江苏大学

学位级别：硕士

随着车联网产业的兴起,全球各国对智能网联汽车的关注度大大提高,目前国内外相关学者已对CACC控制策略开展了大量研究工作,但大多仅限于CACC单方面控制性能的研究,且鲜有文献针对混合行驶工况设计有效的CACC融合控制策略,在工况切换时... 详细信息

随着车联网产业的兴起,全球各国对智能网联汽车的关注度大大提高,目前国内外相关学者已对CACC控制策略开展了大量研究工作,但大多仅限于CACC单方面控制性能的研究,且鲜有文献针对混合行驶工况设计有效的CACC融合控制策略,在工况切换时无法保证CACC控制性能曲线的平滑性,对控制稳定性、安全性及舒适性的综合考虑有很大欠缺。针对此问题,本文从控制方法、控制策略设计及融合控制策略及仿真实验几方面进行研究。为达到兼顾CACC控制整体性能的目的,围绕稳定行驶工况和危险行驶工况下CACC控制策略,并将其融合为全工况CACC控制策略,开展了系统、具体的理论建模和仿真实验。稳定行驶工况下创新性改进基于DDPG算法控制器的车辆纵向加速度和间距误差控制策略,危险行驶工况下创新性提出基于网络化拉格朗日系统的车辆加速度和间距误差以及风险时间控制策略,基于支持向量机融合以上控制策略。自主搭建了基于驾驶模拟器的Prescan仿真平台,对所提出控制策略进行验证。论文内容安排如下:(1)针对稳定行驶工况,在深度确定性策略梯度算法(Depth Determination Policy Gradient algorithm,DDPG)基础上加入优先价值经验池(Priority Value Experience Pool,PVEP)、撒普列经验池(Sapley Experience Pool,SEP)以及控制策略精确评价模块,创新设计基于双经验池和优化评价的深度确定性策略梯度算法(Double Experience Pools and Optimization Evaluation Deep Deterministic Policy Gradient,DOE-DDPG)的CACC分层式控制器。由其顶层实现CACC对车辆速度和加速度的控制,直接决定系统整体性能;底层控制结果生成相应节气门/踏板开度控制车辆。实验结果表明:相比于DDPG,设计的DOE-DDPG控制策略使得平均加速度误差降低0.12m/s,平均间距误差降低0.13m/s,实际加速度维持在0.35m/s以下。(2)针对危险行驶工况,建立基于网络化拉格朗日系统的CACC动力学模型,创新设计分布式有限时间控制器及加速度和安全间距控制策略,实现跟随车辆的加速度误差和间距误差收敛至领航车辆的状态,达到CACC协调控制一致性。实验结果表明:相比于SMPC,设计的分布式有限时间控制策略使得平均加速度误差降低0.11m/s,平均间距误差降低0.12m/s,实际加速度维持在1.1m/s以下。(3)针对混合行驶工况,创新性设计CACC融合控制策略框架,根据前车状态信息输入,基于多目标决策算法的目标参数重要性权重确定主导影响参数,判定当前行驶工况,并基于支持向量机控制策略匹配器为当前工况匹配最优控制策略。当行驶工况发生变化时,控制策略匹配计算模型重新计算控制器优先级,实时输出当前工况最优控制策略。实验结果表明,相比于SMPC,CACC融合控制策略使得风险降低百分比最大可达24.87%,平均加速度误差降低0.2m/s,平均间距误差降低3.2m。综上,本文从“稳定/危险行驶-混合行驶”三种工况、两个层面突破和提升CACC控制综合性能。研究成果进一步丰富了智能车辆控制理论及方法。

关键词：智能车辆协同式自适应控制深度强化学习危险行驶工况支持向量机车联网

智能网联车辆混行交通流中灯语意图识别模型研究

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交通运输系统工程与信息 2020年第5期20卷 36-44页

作者：梁军钱晨阳陈龙王文飒赵彤阳江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江212013 中国重型汽车集团有限公司汽车研究总院济南225000

为使混行交通流下智能网联车辆(Connected and Automated Vehicles, CAV)实现对人工驾驶车辆(Human-driven Vehicle, HV)前照灯灯语意图(Vehicle Headlights Intention, VHI)的识别,弥补车对车(Vehicle to Vehicle, V2V)和鸣笛意图识别技术的不足,更好地与HV交互沟通,提出CAV对HV的VHI识别模型.模型包括:灯光感知、光数据处理、VHI识别3个模块,灯光感知模块通过RGB(Red-Green-Blue, RGB)和HSV(Hue-Saturation-Value, HSV)颜色空间感知前照灯(Vehicle Headlights, VH),采用KLT(Kanade-Lucas-Tomasi Tracking,KLT)和车辆匹配算法定位跟踪发出灯语的HV;光数据处理模块采用光通道增益算法计算光辐射通量变化;VHI识别模块基于双层隐马尔可夫模型(Double-layer Hidden Markov Model,DHMM)辨识VH闪烁次数和HV行驶状态,实现VHI识别.在3种灯语示意典型场景下的实验结果表明:1 s内VH感知准确率为96.8%,定位跟踪精度小于1°,VHI识别率为96.6%,满足混行交通环境下CAV对HV驾驶意图的识别要求,基本保证实时性,为混行交通流中CAV自动驾驶决策提供理论依据.

关键词：智能交通灯语意图识别识别模型智能网联车辆混行交通流

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自动驾驶车辆混行集聚MAS控制模型

中国公路学报 2021年第6期34卷 172-183页

作者：梁军杨程灿王文飒陈龙鲁光泉江苏大学汽车工程研究院江苏镇江212013 北京航空航天大学交通科学与工程学院北京100191

随着车路协同技术和自动驾驶技术的不断发展,越来越多的网联自动驾驶车辆(Connected and Autonomous Vehicle, CAV)涌入道路交通,与传统人工驾驶车辆(Human Pilot Vehicle,HPV)形成混合交通流(Mixed Traffic Stream, MTS)。为在提高MTS... 详细信息

随着车路协同技术和自动驾驶技术的不断发展,越来越多的网联自动驾驶车辆(Connected and Autonomous Vehicle, CAV)涌入道路交通,与传统人工驾驶车辆(Human Pilot Vehicle,HPV)形成混合交通流(Mixed Traffic Stream, MTS)。为在提高MTS交通流量的同时保证交通安全,面向未来的混行交通环境,结合交通工程中人、车、路等要素,设计基于多智能体系统的CAV集聚控制模型(Agglomeration Control Model of Connected and Autonomous Vehicle Based on Multi-Agent System, ACMCAV-MAS)。该模型针对CAV的可控性和HPV的随机性,意在通过集聚控制,促使道路中分散行驶的CAV集聚成行驶条件更优的队列。具体以Agent的形式设计与集聚控制相关的底层车辆Agent(CAV-Agent和HPV-Agent两类)和上层管理Agent。同时,针对同质要素间的匹配和异质要素间的风险规避,区别于常规的无集聚(No Agglomeration, NOA)策略,提出车队级集聚(Platoon Level Agglomeration, PLA)和车道级集聚(Lane Level Agglomeration, LLA)2种策略及相关的CAV-Agent集聚控制算法。基于ACMCAV-MAS及元胞自动机模型,在不同交通流密度和不同CAV-Agent渗透率下进行仿真试验。结果表明:集聚策略能在60%的CAV-Agent渗透率下取得最佳效益,同时,在60 veh·km-1密度条件下,车队级集聚策略平均能提升38.14%的交通流量,比车道级集聚的提升效果高9.73%,并能在40~50 veh·km-1的密度范围和50%~70%的CAV-Agent渗透率条件下有效缓解交通拥堵;通过对中高密度交通流下的纵向风险分析,发现2种集聚策略在低CAV-Agent渗透率下的风险发生率无显著差异,且最大风险降低比例都能达到20%以上,然而,在实际交通情况下,集聚策略可能会在一定程度上导致横向碰撞风险的增加。在未来的工作中,将继续探究降低横向碰撞风险的方法,同时着力解决目前仿真框架中对于人工驾驶行为异质性建模不够完善的缺陷,不断优化ACMCAV-MAS,为未来MTS中自动驾驶策略的制定提供理论依据。

关键词：交通工程集聚控制模型多智能体系统网联自动驾驶车辆混合交通流渗透率

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基于深度强化学习的协同式自适应巡航控制

交通信息与安全 2019年第3期37卷 93-100页

作者：王文飒梁军陈龙陈小波朱宁华国栋江苏大学汽车工程研究院江苏镇江212013 静冈理工科大学机械系日本静冈袋井437-0032 江苏智行未来汽车研究院南京210000

针对传统的协同式自适应巡航控制的算法响应慢、无法快速准确地对突发危险路况做出反应的问题,设计了基于深度强化学习的协同式自适应巡航控制框架,提出了双经验池和优化评价的深度确定性策略梯度算法。在传统算法基础上新建了2个包含... 详细信息

针对传统的协同式自适应巡航控制的算法响应慢、无法快速准确地对突发危险路况做出反应的问题,设计了基于深度强化学习的协同式自适应巡航控制框架,提出了双经验池和优化评价的深度确定性策略梯度算法。在传统算法基础上新建了2个包含车辆状态信息的经验池(优先价值经验池和撒普列经验池),训练数据样本分别从2个经验池按比例选取;critic评价模块采用多维向量对输出的踏板开度策略精确评价。结果表明,该算法在正常行驶工况和突发危险工况下:平均跟车间距误差分别下降1.8m和1.5m,跟车调节时间分别降低30%和25%,可以提升控制的准确性和系统紧急反应能力。

关键词：智能驾驶自动控制协同式自适应巡航控制深度强化学习深度确定性策略梯度

碳限额交易机制下考虑企业环保意识的碳减排决策研究

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系统科学与数学 2025年

作者：王文宾王梦垚中国矿业大学经济管理学院

考虑碳限额交易机制,本文研究煤企主导的煤电供应链的减排等决策问题.构建动态博弈模型,分别在分散决策和集中决策下,探讨环保意识和减排难度对企业定价和碳减排量的影响.以集中决策为基准,对比了煤企和电企的利润、碳减排量等.鉴于分... 详细信息

考虑碳限额交易机制,本文研究煤企主导的煤电供应链的减排等决策问题.构建动态博弈模型,分别在分散决策和集中决策下,探讨环保意识和减排难度对企业定价和碳减排量的影响.以集中决策为基准,对比了煤企和电企的利润、碳减排量等.鉴于分散决策的效率损失问题,设计利润共享契约来协调煤电供应链.研究表明:1)当煤企环保意识不够强和足够强时,煤企所获得的利润高于电企的利润;当煤企环保意识一般强时,煤企所获得的利润低于电企的利润;2)减排难度可以改变分散决策和集中决策下电力单位价格、碳减排量的大小关系;当减排难度小于特定值时,分散决策下电企的电力单位价格更低,也更有利于增加煤企和电企的碳减排量;3)当减排难度大于特定值时,集中决策的利润高于分散决策的利润;4)随着电企分享利润比例的提高,煤炭的批发价将提高,电企的碳减排量将提高,煤企的碳减排量降低.

关键词：碳限额煤电供应链环保意识减排难度利润共享契约

后交叉韧带胫骨附着点撕脱骨折:关节镜治疗中的材料、植入物及内固定技术

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中国组织工程研究 2025年第4期29卷 872-880页

作者：余铭王文贵州医科大学贵州省贵阳市550004 暨南大学附属广州市红十字会医院广东省广州市510220

背景:治疗后交叉韧带胫骨附着点撕脱骨折的最佳手术技术仍值得商榷。随着关节镜手术的应用与成熟,它在后交叉韧带胫骨附着点撕脱骨折的诊疗中有很大前景。目的:综述关节镜技术在后交叉韧带胫骨附着点撕脱骨折治疗中的应用与进展,包括不... 详细信息

背景:治疗后交叉韧带胫骨附着点撕脱骨折的最佳手术技术仍值得商榷。随着关节镜手术的应用与成熟,它在后交叉韧带胫骨附着点撕脱骨折的诊疗中有很大前景。目的:综述关节镜技术在后交叉韧带胫骨附着点撕脱骨折治疗中的应用与进展,包括不同关节镜治疗方法、手术入路、胫骨隧道设计、缝合材料选择以及内固定植入物选择等。方法:通过计算机对中国知网、PubMed、Web of Science及ScienceDirect等数据库中的相关文献进行检索,检索时间为2003年1月至2023年11月,中文检索词为“后交叉韧带,后十字韧带,撕脱骨折,关节镜”;英文检索词为“posterior cruciate ligament,avulsion,fracture,tibia,arthroscopic,operation,fixation,treatment”。共纳入97篇文献进行综述。结果与结论:关节镜技术提供了一种可靠的治疗方式来治疗后交叉韧带胫骨附着点撕脱骨折。根据入路、缝合材料类型以及用于缝合的入路和胫骨隧道数量等不同,关节镜技术可以分为关节镜下缝线固定结合自体移植物增强重建、关节镜下多交叉带缝合桥固定、关节镜下高强度缝线固定以及关节镜下直接前后缝合悬吊固定等几类。在各种研究中,常用的临床结果评估指标包括关节活动度、Lysholm评分、国际膝关节文献委员会评分及KT-2000关节测量仪差等,研究显示关节镜手术后末次随访时上述指标检测结果较术前显著改善,影像学随访结果显示关节镜手术都取得了令人满意的结果。在随访过程中,接受关节镜技术治疗后的各类交叉韧带胫骨附着点撕脱骨折患者都未出现严重并发症,例如创伤性关节炎、神经血管损伤、围手术期伤口感染、血栓形成以及骨折不愈合等。

关键词：后交叉韧带胫骨撕脱骨折关节镜手术缝合材料内固定治疗

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k-哈密顿连通图的谱充分条件

运筹学学报(中英文) 2025年

作者：黄子倩王文环上海大学理学院

令图G是一个简单连通图。如果从图G中去掉任意k个顶点后,所得图中的任意两个顶点可被一条哈密顿路连接,则称图G是k-哈密顿连通的。本文首先给出了图G是k-哈密顿连通一个关于团数的充分条件,而后获得了图G是k-哈密顿连通多个关于谱半径... 详细信息

令图G是一个简单连通图。如果从图G中去掉任意k个顶点后,所得图中的任意两个顶点可被一条哈密顿路连接,则称图G是k-哈密顿连通的。本文首先给出了图G是k-哈密顿连通一个关于团数的充分条件,而后获得了图G是k-哈密顿连通多个关于谱半径、无符号拉普拉斯谱半径和α-谱半径的充分条件。本文结果推广了Chen和Zhang (2019)所得到的二部图是2p-哈密顿双连通关于谱半径和无符号拉普拉斯谱半径的充分条件的结论。

关键词： k-哈密顿连通图充分条件谱半径无符号拉普拉斯谱半径 α-谱半径

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离散测地距离场的高精度等值线提取

图学学报 2025年

作者：王文嵩周子珺辛士庆屠长河王文平山东大学计算机科学与技术学院德克萨斯农工大学计算机科学与工程系

测地等值线在可视化几何形状的内在度量变化方面以及验证给定测地算法的准确性上，具有重要的意义。通常，在线性三角网格上绘制测地等值线的具体做法是通过在三角形的内部根据顶点的距离值进行简单的线性插值。这种方法因其易于实现而... 详细信息

测地等值线在可视化几何形状的内在度量变化方面以及验证给定测地算法的准确性上，具有重要的意义。通常，在线性三角网格上绘制测地等值线的具体做法是通过在三角形的内部根据顶点的距离值进行简单的线性插值。这种方法因其易于实现而被广泛应用，但由于测地距离场具有高度的非线性特征，其精度受到限制。因此，使用线性插值得到的等值线常常会出现各种失真现象，尽管可以对输入网格进行极高分辨率的细分，依然难以捕捉到真实等值线的拓扑特征，例如捕获尖锐的拐角部分很困难。考虑到脊线能够有效地表征测地路径的不连续过渡，提出了一种新的思路：类似于中轴面可以通过密集边界采样点的维诺图进行编码，测地等值线的几何和拓扑特征同样可以借助阿波罗尼乌斯图进行编码。具体而言，采用三次函数来逼近每条网格边上的距离函数变化，并依据分布在网格边的一组加权采样点生成阿波罗尼乌斯图。随后，将每个三角形根据生成的阿波罗尼乌斯图划分为若干个子区域，使得每个子区域内的距离场可以用线性函数进行有效近似。通过大量实验，验证了该方法的有效性，结果显示在较少的额外计算成本下，所生成的测地等值线相较于传统的线性插值方法，具有更高的准确性。

关键词：计算几何等值线测地距离阿波罗尼乌斯图脊线