章军辉等：协同式多目标自适应巡航控制 431 误差束波动幅度较小.图9(c)中，时距选取1.0s (al 10 时，△d负向约束能力稍差.图9(d)中，时距x选取 0.5s时，邻车间初始车距仅有15m,△d负向边界 松弛过大，降低了跟驰安全性，最终导致整个车队 失稳 2f(a)17价 20 406080100120 t/s -1 设 0 102030405060 70 5 (b) b)1-/ 56-10 010 20 3040506070 20406080100120 -3 》10 t/s 010203040506070 图10异质车队车距误差传播情况.(a)组I:(b)组Ⅱ s Fig.10 Propagation spacing errors of the heterogeneous platoon:(a) 10 group I;(b)group II (d) 0 -10010203040506070 4[a) 10 t/s 3 2 图9时距x对同质车队响应的影响.(a)t=2.0s:(b)xl.5s:(c) tF1.0s(d)x=0.5s 0 Fig Homogeneous platoon response with time gap(a)2.0s,(b) 0 102030405060708090 t=1.5s(c)t=1.0s(dt=0.5s tis 35[b) 此外，仿真过程中发现，相对稳态舒缓工况而 30 言，瞬态工况下车队稳定性对目标权重w△4、w,较 为敏感 3.2异质车队数字仿真 150102030405060708090 3.2.1稳态舒缓工况 对于异质车队，跟随车辆的执行系时滞、车距 图11在组I时距x:下异质车队响应.(a)车距误差；(b)车速 Fig.11 Heterogeneous platoon response for group I with the preset time 策略的时距预设值不完全相同.与组I相比，组 gap:(a)spacing error,(b)velocity Ⅱ中部分时距预设值相对偏小，即邻车车距相对 偏小. 15「(a) 图10表示在稳态工况下两组异质车队△d:的 o 传播情况.不难发现，与组I相比，组Ⅱ车距误差 束波动幅度稍大，是由于时距预设偏小而致，不过 误差束波动幅度皆在可容许范围内，两组车队皆 00102030405060708090100110 能维持稳定 35「b) 32.2瞬态急加速工况 30 图11与图12表示在急加速工况下两组异质 20 车队车距误差与车速的传播情况.与组【相比，组 Ⅱ车距误差束波动幅度较大，车队追踪性能较差， 0102030405060708090100110 s 从而导致该组车队维持稳定时的响应时间较长， 图12在组Ⅱ时距r:下异质车队响应.(a)车距误差：(b)车速 3.2.3瞬态急减速工况 Fig.12 Heterogeneous platoon response for group II with the preset 图13与图14表示在急减速工况下两组异质 time gap:(a)spacing error;(b)velocity∆di τi ∆di 误差束波动幅度较小. 图 9（c）中，时距选取 1.0 s 时， 负向约束能力稍差. 图 9（d）中，时距 选取 0.5 s 时，邻车间初始车距仅有 15 m， 负向边界 松弛过大，降低了跟驰安全性，最终导致整个车队 失稳. w∆di wji 此外，仿真过程中发现，相对稳态舒缓工况而 言，瞬态工况下车队稳定性对目标权重 、 较 为敏感. 3.2    异质车队数字仿真 3.2.1    稳态舒缓工况 对于异质车队，跟随车辆的执行系时滞、车距 策略的时距预设值不完全相同. 与组Ⅰ相比，组 Ⅱ中部分时距预设值相对偏小，即邻车车距相对 偏小. 图 10 表示在稳态工况下两组异质车队 ∆di 的 传播情况. 不难发现，与组Ⅰ相比，组Ⅱ车距误差 束波动幅度稍大，是由于时距预设偏小而致，不过 误差束波动幅度皆在可容许范围内，两组车队皆 能维持稳定. 3.2.2    瞬态急加速工况 图 11 与图 12 表示在急加速工况下两组异质 车队车距误差与车速的传播情况. 与组Ⅰ相比，组 Ⅱ车距误差束波动幅度较大，车队追踪性能较差， 从而导致该组车队维持稳定时的响应时间较长. 3.2.3    瞬态急减速工况 图 13 与图 14 表示在急减速工况下两组异质 t/s Δdi/m Δdi/m Δdi/m Δdi/m 0 (a) 0 10 20 30 40 t/s 30 40 t/s 30 40 t/s 30 40 50 60 70 −1 0 1 2 (b) 0 10 20 50 60 70 −1 0 1 2 (c) 0 10 20 50 60 70 −5 −3 −1 1 (d) 0 10 20 50 60 70 −10 0 10 1 10 1 10 1 10 5 图 τi  9    时距 对同质车队响应的影响. （a）τi=2.0 s；（b）τi=1.5 s；（c） τi=1.0 s；（d）τi=0.5 s Fig.9 τi    Homogeneous platoon response with time gap : (a) τi=2.0 s; (b) τi=1.5 s; (c) τi=1.0 s; (d) τi=0.5 s t/s Δdi/m Δdi/m 0 −5 (a) (b) 20 40 60 80 100 120 t/s 0 20 40 60 80 100 120 0 5 −5 0 5 1 10 1 10 图 10    异质车队车距误差传播情况. （a）组Ⅰ；（b）组Ⅱ Fig.10     Propagation  spacing  errors  of  the  heterogeneous  platoon:  (a) group I; (b) group II (a) (b) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 −1 0 1 2 3 4 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 15 20 25 30 35 1 10 t/s Δdi/m t/s vi/(m·s −1 ) 图 τi  11    在组Ⅰ时距 下异质车队响应. （a）车距误差；（b）车速 Fig.11    Heterogeneous platoon response for group I with the preset time gap: (a) spacing error; (b) velocity (a) (b) 0 15 t/s Δdi/m vi/(m·s −1 ) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 0 t/s 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 0 5 10 15 20 25 30 35 56 9 10 图 τi  12    在组Ⅱ时距 下异质车队响应. （a）车距误差；（b）车速 Fig.12     Heterogeneous  platoon  response  for  group  II  with  the  preset time gap: (a) spacing error; (b) velocity 章军辉等： 协同式多目标自适应巡航控制 · 431 ·