Coordinated management and control of autonomous traffic systems

作者：Ruijie Li, F. Zheng, You Kong, Gongyuan Lu, Peng Cao, Xiaobo Liu, Y. Nie · 发表于：Chinese Science Bulletin · 年份：2019 · DOI：10.1360/tb-2019-0526 · 被引用次数：4 · 研究领域：Computer Science

高速公路系统是20世纪对人类社会影响最大的工 程技术之一. 它通过立体交叉创造了全封闭、高效安 全的驾驶环境, 极大地降低了居民出行成本, 提升了货 物运输效率, 给全球物流和供应链带来了前所未有的 变革. 2015年, 仅中美卡车货运总营收就接近万亿美元 规模, 高速路对全球经济的巨大作用可见一斑. 当前, 高速公路系统正在面临另一项技术的颠覆性冲击: 自 动驾驶车(以下简称自动车, autonomous vehicles, AV) 技术. 这项技术从20世纪80年代发端(如欧洲的普罗米 修斯计划), 到2009年谷歌的无人车项目实现突破, 近 年来受到世界各国政府、企业、学术界的广泛重视, 引领了整个交通运输行业的发展. 自动驾驶技术利 用环境感知、自动控制和路径导航等技术实现自主行 驶, 最终目标是将司机请出传统的“人-车-路”闭环控制 系统. 目前, 美国多个州已允许自动驾驶实验车上路 (https://mobility21.cmu.edu/u-s-department-of-transportation-releases-policy-on-automated-vehicle-development/). 欧洲多个国家开始规划自动驾驶车与传统车辆的混合 交通系统, 在无人工介入的情况下, 单车自主安全行 驶的试验距离目前最高已达1.78×10 km. 我国对自 动驾驶技术的研究起步晚, 但进展迅速, 到2018年专用 高速公路测试环境已开始出现(http://www.sohu.com/a/ 291692469_256868/), Apollo自动驾驶汽车已进入量产 阶段(http://www.sohu.com/a/241389275_222256/). 自动驾驶技术的研究可追溯到20世纪, 大体可 分为两支. 一支主要关心车辆如何通过感知外界和实 时判断, 生成并执行驾驶指令, 确保自主、安全地行 驶; 另一支把关注点扩展到整个交通系统, 目标是对混 合车队(包括自动车和传统车)的路径, 车道乃至轨迹做 精细的协同管理, 从而优化系统效率. 本文关注的研究 领域集中在后者.