異機種車両のプラトーニングにおける作動遅延：理論的および実験的結果

Core Concepts

作動遅延を持つ異機種車両プラトーンにおいて、作動遅延の影響を補償する予測ベースの協調型アダプティブクルーズコントローラを提案する。離散時間実装の安定性解析を行い、適切なコントローラゲインの選択に活用できる。理論的結果は実車実験により検証される。

Abstract

本論文では、作動遅延を持つ異機種車両プラトーンに適用可能な予測ベースの協調型アダプティブクルーズコントローラを提案する。 車両の縦方向動特性モデルを用いて、遅延を補償するコントローラを設計する。 離散時間実装の安定性解析を行い、サンプリング時間の影響を考慮してコントローラゲインを選択できる。 実車実験により、提案手法の有効性を検証する。 実験結果は理論解析結果と良く一致し、作動遅延の影響が適切に補償されていることを示す。 今後の課題として、コントローラチューニングや string 安定性の検討、より広範な運転条件での検証などが挙げられる。

Stats

実験車両の時定数は τi = 0.067 秒、作動遅延は ϕi = 0.15 秒 コントローラゲインは kp = 0.2、kd = 0.7 - kpτi

Quotes

なし

Key Insights Distilled From

Platooning of Heterogeneous Vehicles with Actuation Delays: Theoretical and Experimental Results

by Redmer de Ha... at arxiv.org 04-25-2024

https://arxiv.org/pdf/2404.15958.pdf

Deeper Inquiries

提案手法を異機種車両プラトーンに適用する際の課題は何か

異機種車両プラトーンに提案手法を適用する際の課題は、異なる車両間でのドライブライン情報の取得や前方車両の動力系に関する仮定の必要性です。通常、プラトンを構成する車両は異なるタイプであり、また、すべての必要なドライブライン情報が共有されているわけではありません。これにより、異機種車両プラトンにおいて提案手法を実装する際には、情報の取得や仮定の課題が生じる可能性があります。

作動遅延以外の要因(センサ誤差、通信遅延など)がプラトーン安定性に与える影響はどのように分析できるか

作動遅延以外の要因（センサ誤差、通信遅延など）がプラトーンの安定性に与える影響を分析するためには、システムの閉ループダイナミクスを考慮したモデル化とシミュレーションが有効です。これにより、異なる要因がどのようにシステムの挙動に影響を与えるかを定量化し、安定性や性能に対する影響を評価することが可能です。また、実験を通じて実際の状況での影響を検証することも重要です。

提案手法を自動運転車両のプラトーニングに応用する際の課題は何か

提案手法を自動運転車両のプラトーニングに応用する際の課題には、自動運転車両の特性や挙動を正確にモデル化することが挙げられます。自動運転車両は従来の車両とは異なる特性を持ち、センサやアクチュエータの応答特性、制御システムの設計などが異なる可能性があります。したがって、提案手法を自動運転車両に適用する際には、これらの特性を考慮し、適切な制御設計やシステム統合が必要となります。