طراحی کنترل سرعت تطبیقی بر پایهٔ رفتار ماکروسکوپیک ترافیک و کنترل پیش بین به منظور کاهش تصادف های زنجیره ای در بزرگراه ها

امروزه سیستم های حمل و نقل اتوماتیک نقش مهمی در کاهش خطاهای انسانی و روان سازی ترافیک های درون شهری و برون شهری دارند. پیاده سازی کنترل کننده ها برای بهینه کردن سفر، چه از نظر زمان و چه از نظر راحتی و ایمنی، نیاز به مدل دقیقی از سیستم مورد بررسی دارد. هرچه این مدل دقیق تر و به سیستم واقعی نزدیک تر باشد، نتایج حاصل از شبیه سازی، دقیق تر و قابل اعتماد تر است. از طرفی، با افزایش تصادفات ناشی از عدم احتیاط و دقت راننده در کنترل خودرو و همچنین، گسترش روزافزون خودروها، نقش سیستم های همیار راننده برای به عهده گرفتن کنترل خودرو به منظور آسایش راننده، کاهش تصادف ها و افزایش ایمنی و راحتی پررنگ تر شده است. در این مقاله، یک مدل غیرخطی کامل از دینامیک طولی خودرو، با هدف نزدیک تر کردن مدل به واقعیت و کاهش خطای مدل در شبیه سازی و کاربردهای کنترلی، انتخاب شده است. در بخش کنترلی راه حل جدیدی برای توسعه ی سیستم کنترل تطبیقی سرعت ارائه شده است که در آن، شتاب خودروی میزبان، علاوه بر حرکت خودروی هدف، از حرکت ماکروسکوپیک موج ترافیک نیز تاثیر می پذیرد. بدین منظور نشان داده شده است که با به کار گیری کنترل پیش بین و تبعیت شتاب خودرو از حرکت خودروی هدف و همچنین موج ترافیک، تصادف های زنجیره ای ناشی از ترمزگیری های ناگهانی، قابل کنترل می باشند. در بخش کنترل سطح پایین، برای محاسبه ی دریچه ی گاز و یا پدال ترمز برای رسیدن به شتاب مطلوب، از کنترل فازی بر مبنای کاهش خطای ردیابی بهره گرفته شده است. این دستور محاسبه شده بر روی مدل طولی، اعمال می شود تا عملکرد مدل انتخاب شده در سیستم همیار راننده ی کروز کنترل تطبیقی، ارزیابی گردد.