概述#
集成的ACC（自适应巡航控制）跟驰模型基于Milanés & Shladover [1] 以及Xiao, Wang & van Arem [2] 的工作，其中ACC控制算法中开发的控制律明确分为三种模式：(i) 速度（或巡航）控制，(ii) 间距控制 和 (iii) 间距闭合控制。在项目 TransAID 中引入了第四种模式（即碰撞避免模式），当时ACC模型首次集成到SUMO中 [3]。
请注意，附加模式 (iii) 和 (iv) 旨在使SUMO中的跟驰行为稳定且安全，而原始出版物 [1] 显示在配备ACC控制器的车辆队列的实验数据和仿真中存在串行不稳定性（参见 ACC队列中的串行不稳定性）。
另请参阅 CACC模型。
(i) 速度控制模式#
速度控制模式旨在维持驾驶员预定义的期望速度，当传感器覆盖范围内没有前车或前车存在且间距大于120米时激活。
(ii) 间距控制模式#
间距控制模式旨在保持ACC车辆与其前车之间的恒定时间间隔，当间距偏差和速度偏差（相对于前车）分别同时小于0.2米和0.1米/秒时激活。
(iii) 间距闭合控制模式#
间距闭合控制器实现从速度控制模式到间距控制模式的平滑过渡，当与前车的间距小于100米时触发。如果间距在100米到120米之间，ACC车辆将保留先前的控制策略，以在控制回路中提供滞后并在两种策略之间执行平滑转换。
(iv) 碰撞避免控制模式#
碰撞避免模式在安全临界条件出现时防止追尾碰撞。当与前车的间距小于100米且间距偏差为负时，激活此模式。
此外，如果ACC模型计算出的 followSpeed 高于默认 Krauss 模型计算出的安全 followSpeed 超过给定裕度（由 collisionAvoidanceOverride 配置），则速度将被限制为 Krauss-速度 + 裕度的值。覆盖裕度默认为2米/秒。
ACC队列中的串行不稳定性#
Milanés & Shladover [1] 在他们的实验中表明，所提出的ACC控制器是串行不稳定的。尽管ACC控制器可以被校准为串行稳定，例如Gunter等人 [4] 提出担忧，认为商用车辆主要部署由于驾驶舒适性原因而串行不稳定的ACC控制器。
为了研究使用原始ACC模型的车辆队列在SUMO中的稳定性影响，可以通过将以下参数重置为下表中的值来禁用模式 (iii) 和 (iv)：
| 模式 | 属性 | 值 |
|---|---|---|
| iii | gapClosingControlGainSpeed | 0.07 |
| iii | gapClosingControlGainSpace | 0.23 |
| iv | collisionAvoidanceGainSpeed | 0.07 |
| iv | collisionAvoidanceGainSpace | 0.23 |
请注意，参数 collisionAvoidanceOverride（默认值：2）通过在认为不安全时覆盖 followSpeed 来影响模式 (iv)。为了消除这种情况（它轻微影响队列行为，但不影响串行不稳定性本身），可以将此参数设置为更大的值（即100）以避免该影响。
ACC模型的默认参数可以在这里找到：跟驰模型参数
给定表中的参数设置，您可以使用SUMO复现 [1] 中图12所示的队列振荡：
注意事项#
- 实现的模型可以在 <SUMO_HOME>/src/microsim/cfmodels/MSCFModel_ACC.cpp 中找到。
- 关于开发的ACC驾驶模型及其实施的文献可以在这里找到 here。
- SUMO的这一部分是在项目 TransAID 中开发和扩展的。
- 该模型主要用于特定的交通场景。
- 当没有前导车辆时，该模型使用与Krauss模型相同的速度来接近交叉路口和限速。
Caution
已知该模型在默认步长为1秒时会产生碰撞。通过设置较低的步长（例如0.1秒）可以获得更好的结果。
参考文献#
- Milanés, V., & Shladover, S. E. (2014). Modeling cooperative and autonomous adaptive cruise control dynamic responses using experimental data. Transportation Research Part C: Emerging Technologies, 48, pp. 285–300. https://doi.org/10.1016/j.trc.2014.09.001
- Xiao, L., Wang, M., & van Arem, B. (2017). Realistic Car-Following Models for Microscopic Simulation of Adaptive and Cooperative Adaptive Cruise Control Vehicles. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, 2623, pp. 1–9. https://doi.org/10.3141/2623-01
- Porfyri, K. N., Mintsis, E., & Mitsakis, E. (2018). Assessment of ACC and CACC systems using SUMO. EPiC Series in Engineering, 2, 82-93. https://doi.org/10.29007/r343
- G. Gunter et al., "Are Commercially Implemented Adaptive Cruise Control Systems String Stable?," in IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, vol. 22, no. 11, pp. 6992-7003, Nov. 2021. https://doi.org/10.1109/TITS.2020.3000682