CN113064423B - 基于优化传输信息的跟驰控制模型、方法和系统 - Google Patents

基于优化传输信息的跟驰控制模型、方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于优化传输信息的跟驰控制模型、方法和系统，在车辆跟驰控制模型中考虑预估优化速度差信息无线传输对交通流的影响，运用现代控制理论，以控制论思想实现控制模型的稳定性分析，确定控制的反馈增益的参数，从而解决现有的车辆跟驰控制模型由于没有考虑到预估优化速度差信息对车辆运行的影响而导致对车辆的跟驰控制稳定性较差的问题。

Description

基于优化传输信息的跟驰控制模型、方法和系统
技术领域
本发明涉及车辆跟驰控制技术领域，具体涉及一种基于优化传输信息的跟驰控制模型、方法和系统。
背景技术
随着经济的高速发展，国内车辆保有量也在逐年增加，导致交通系统面临着越来越严重的拥堵问题。交通拥堵不仅会增加社会成本，并造成能源与资源的浪费，而且会加重环境的污染[1]。城市交通尾气排放成为城市大气污染的最大污染源，不断危害人们的健康，严重影响居民生活。为研究交通系统内在运行的机理，国内外学者[1-10]做了大量的研究工作。
1961年，Newell通过运用一阶微分方程描述的车辆跟驰模型首次定义了优化速度函数。1995年，Bando通过构建优化速度模型来模拟实际道路中车辆发生拥堵时产生的时走时停的现象。紧接着，很多专家学者利用优化速度模型建模的思想，构建了一系列改进的模型。众多研究成果中，CM跟驰模型在研究拥堵控制方面有着重要的影响，它不仅可用来揭示多种交通现象，而且在数值模拟中算法简洁，适用于描述复杂的交通控制问题。1999年，Konishi等利用CM跟驰模型，通过设置时滞反馈控制项，研究了开放边界条件下单车道交通流的车辆运行控制问题，提出了抑制交通拥堵的方案，并进行了数值模拟。2006年，赵小梅和高自友提出了更为简单有效的交通拥堵控制方法，设置反馈控制项为正比于当前车与其前方最近邻车辆的相对速度，利用稳定性理论求出反馈增益，用单个反馈参数取代了四个反馈参数，进行了严格的数学分析，而且通过数值模拟发现这种控制后车流量更大，从而起到了很好的交通拥堵控制效果。
在目前的车辆跟驰控制时，由于没有考虑到预估优化速度差信息对车辆运行的影响，导致对车辆的跟驰控制稳定性较差。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于优化传输信息的跟驰控制模型、方法和系统，以解决现有技术中由于没有考虑到预估优化速度差信息对车辆运行的影响而导致对车辆的跟驰控制稳定性较差的问题。
为实现上述目的，本发明的采用如下技术方案：
一种基于优化传输信息的车辆跟驰控制模型，该模型为：
Figure GDA0003479742070000011
yi(n+1)＝vi-1(n)t-vi(n)t+yi(n)
其中：vi(n)和yi(n)分别表示n时步第i辆车的位置和速度，设车队中共有N辆车，i的取值为1到N-1；t表示松弛时间，ui(n)和
Figure GDA0003479742070000021
分别表示在n时步第i辆车的优化传输信息的反馈控制项和优化速度项，αi为第i辆车的匹配系数，其计算方法分别为：
Figure GDA0003479742070000022
Figure GDA0003479742070000023
Figure GDA0003479742070000024
式中
Figure GDA0003479742070000025
ηi(n)、ζi(n)分别表示在n时步车队中速度最大的车辆的速度值、第i辆车与第i-1辆车之间的间距、第i辆车的距离参数，η为最大安全距离；k是交通控制系统的反馈增益，
Figure GDA0003479742070000026
表饱和函数，且为：
Figure GDA0003479742070000027
一种基于优化传输信息的车辆跟驰控制方法，包括如下步骤：
步骤一：建立基于优化传输信息的车辆跟驰控制模型；
步骤二：根据所述车辆跟驰控制模型对车辆的行驶状态进行控制；
其特征在于，所述车辆跟驰控制模型为：
Figure GDA0003479742070000028
yi(n+1)＝vi-1(n)t-vi(n)t+yi(n)
其中：vi(n)和yi(n)分别表示n时步第i辆车的位置和速度，设车队中共有N辆车，i的取值为1到N-1；t表示松弛时间，ui(n)和
Figure GDA0003479742070000029
分别表示在n时步第i辆车的优化传输信息的反馈控制项和优化速度项，αi为第i辆车的匹配系数，其计算方法分别为：
Figure GDA00034797420700000210
Figure GDA00034797420700000211
Figure GDA0003479742070000031
式中
Figure GDA0003479742070000032
ηi(n)、ζi(n)分别表示在n时步车队中速度最大的车辆的速度值、第i辆车与第i-1辆车之间的间距、第i辆车的距离参数，η为最大安全距离；k是交通控制系统的反馈增益，
Figure GDA0003479742070000033
表饱和函数，且为：
Figure GDA0003479742070000034
进一步的，所述步骤二中车辆的控制方法为：
对所述跟驰控制模型进行线性化处理，得到
Figure GDA0003479742070000035
Figure GDA0003479742070000036
其中：
Figure GDA0003479742070000037
Figure GDA0003479742070000038
对线性化处理后的车辆跟驰控制模型进行z变换，得到车辆系统的传递函数：
Figure GDA0003479742070000039
进一步的，当
Figure GDA00034797420700000310
时，k的取值范围为
Figure GDA00034797420700000311
当
Figure GDA00034797420700000312
时，k的取值范围为
Figure GDA00034797420700000313
当
Figure GDA00034797420700000314
时，k的取值范围为
Figure GDA0003479742070000041
当
Figure GDA0003479742070000042
时，k的取值范围为
Figure GDA0003479742070000043
当
Figure GDA0003479742070000044
时，k的取值范围为
Figure GDA0003479742070000045
进一步的，在任意时步第一辆车的行驶速度不大于车队中车辆的最大行驶速度。
进一步的，当有车辆与其前方车辆质检的距离小于最小安全距离时，该车辆停止前进。
一种基于优化传输信息的车辆跟驰控制系统，包括处理器和存储器，所述存储器存储有用于在所述处理器上执行的计算机程序；所述处理器执行所述计算机程序时，实现如下基于优化传输信息的车辆跟驰控制方法：
步骤一：建立基于优化传输信息的车辆跟驰控制模型；
步骤二：根据所述车辆跟驰控制模型对车辆的行驶状态进行控制；
其特征在于，所述车辆跟驰控制模型为：
Figure GDA0003479742070000046
yi(n+1)＝vi-1(n)t-vi(n)t+yi(n)
其中：vi(n)和yi(n)分别表示n时步第i辆车的位置和速度，设车队中共有N辆车，i的取值为1到N-1；t表示松弛时间，ui(n)和
Figure GDA0003479742070000047
分别表示在n时步第i辆车的优化传输信息的反馈控制项和优化速度项，αi为第i辆车的匹配系数，其计算方法分别为：
Figure GDA0003479742070000048
Figure GDA0003479742070000049
Figure GDA00034797420700000410
式中
Figure GDA00034797420700000411
ηi(n)、ζi(n)分别表示在n时步车队中速度最大的车辆的速度值、第i辆车与第i-1辆车之间的间距、第i辆车的距离参数，η为最大安全距离；k是交通控制系统的反馈增益，
Figure GDA0003479742070000051
表饱和函数，且为：
Figure GDA0003479742070000052
进一步的，所述步骤二中车辆的控制方法为：
对所述跟驰控制模型进行线性化处理，得到
Figure GDA0003479742070000053
Figure GDA0003479742070000054
其中：
Figure GDA0003479742070000055
Figure GDA0003479742070000056
对线性化处理后的车辆跟驰控制模型进行z变换，得到车辆系统的传递函数：
Figure GDA0003479742070000057
进一步的，当
Figure GDA0003479742070000058
时，k的取值范围为
Figure GDA0003479742070000059
当
Figure GDA00034797420700000510
时，k的取值范围为
Figure GDA00034797420700000511
当
Figure GDA00034797420700000512
时，k的取值范围为
Figure GDA00034797420700000513
当
Figure GDA0003479742070000061
时，k的取值范围为
Figure GDA0003479742070000062
当
Figure GDA0003479742070000063
时，k的取值范围为
Figure GDA0003479742070000064
进一步的，在任意时步第一辆车的行驶速度不大于车队中车辆的最大行驶速度。
进一步的，当有车辆与其前方车辆质检的距离小于最小安全距离时，该车辆停止前进。
本发明的有益效果：
本发明所提供的技术方案，在建立车辆跟驰控制模型时充分考虑预估优化速度差信息无线传输对交通流的影响，使车辆跟驰控制模型更加稳定，从而解决现有的车辆跟驰控制模型由于没有考虑到预估优化速度差信息对车辆运行的影响而导致对车辆的跟驰控制稳定性较差的问题。
附图说明
图1是本发明方法实施例中基于优化传输信息的跟驰控制方法的流程图；
图2是现有CM跟驰模型中车队一次停车的第1、25、50辆车随时间变化的速度的一维演化图；
图3是现有CM跟驰模型中车队一次停车的第1、25、50辆车随时间变化的速度的三维演化图；
图4是本发明方法实施例所提供车辆跟驰控制模型中车队一次停车的第1、25、50辆车随时间变化的速度的一维演化图；
图5是本发明方法实施例所提供车辆跟驰控制模型中车队一次停车的第1、25、50辆车随时间变化的速度的三维演化图；
图6是现有CM跟驰模型中车队一次停车的第25、50、100辆车随时间变化的CO2排放量的一维示意图；
图7是现有CM跟驰模型中车队一次停车的第25、50、100辆车随时间变化的CO2排放量的三维示意图；
图8是本发明方法实施例所提供车辆跟驰控制模型中车队一次停车的第25、50、100辆车随时间变化的CO2排放量的一维示意图；
图9是本发明方法实施例所提供车辆跟驰控制模型中车队一次停车的第25、50、100辆车随时间变化的CO2排放量的三维示意图；
图10是现有CM跟驰模型中一次停车车辆前后间距随时间变化的演化情况的示意图；
图11是本发明方法实施例所提供车辆跟驰控制模型中一次停车车辆前后间距随时间变化的演化情况的示意图；
图12是现有CM跟驰模型中四次停车的第1、100辆车随时间变化的速度的一维演化图；
图13是现有CM跟驰模型中四次停车的第1、100辆车随时间变化的速度的三维演化图；
图14是本发明方法实施例所提供车辆跟驰控制模型中四次停车的第1、100辆车随时间变化的速度的一维演化图；
图15是本发明方法实施例所提供车辆跟驰控制模型中四次停车的第1、100辆车随时间变化的速度的三维演化图；
图16是现有CM跟驰模型中车队四次停车的第1、100辆车随时间变化的CO2排放量的一维示意图；
图17是现有CM跟驰模型中车队四次停车的第1、100辆车随时间变化的CO2排放量的三维示意图；
图18是本发明方法实施例所提供车辆跟驰控制模型中车队四次停车的第1、100辆车随时间变化的CO2排放量的一维示意图；
图19是本发明方法实施例所提供车辆跟驰控制模型中车队四次停车的第1、100辆车随时间变化的CO2排放量的三维示意图；
图20是现有CM跟驰模型中四次停车车辆前后间距随时间变化的演化示意图；
图21是本发明方法实施例所提供车辆跟驰控制模型中四次停车车辆前后间距随时间变化的演化示意图。
具体实施方式
模型实施例：
本实施例提供一种基于优化传输信息的跟驰控制模型，该模型为：
Figure GDA0003479742070000071
yi(n+1)＝vi-1(n)t-vi(n)t+yi(n)
其中：vi(n)和yi(n)分别表示n时步第i辆车的位置和速度，设车队中共有N辆车，i的取值为1到N-1；t表示松弛时间，ui(n)和
Figure GDA0003479742070000081
分别表示在n时步第i辆车的优化传输信息的反馈控制项和优化速度项，αi为第i辆车的匹配系数，其计算方法分别为：
Figure GDA0003479742070000082
Figure GDA0003479742070000083
Figure GDA0003479742070000084
式中
Figure GDA0003479742070000085
ηi(n)、ζi(n)分别表示在n时步车队中速度最大的车辆的速度值、第i辆车与第i-1辆车之间的间距、第i辆车的距离参数，η为最大安全距离；k是交通控制系统的反馈增益，
Figure GDA0003479742070000086
表饱和函数，αi为第i辆车的匹配系数，且为：
Figure GDA0003479742070000087
方法实施例：
本实施例提供一种基于优化传输信息的跟驰控制方法，该方法的流程如图1所示，包括如下步骤：
步骤一：建立基于优化传输信息的车辆跟驰控制模型；
步骤二：根据车辆跟驰控制模型对车辆的行驶状态进行控制。
在步骤一中，建立的基于优化传输信息的车辆跟驰控制模型为：
Figure GDA0003479742070000088
yi(n+1)＝vi-1(n)t-vi(n)t+yi(n)
其中：vi(n)和yi(n)分别表示n时步第i辆车的位置和速度，设车队中共有N辆车，i的取值为1到N-1；t表示松弛时间，ui(n)和
Figure GDA0003479742070000089
分别表示在n时步第i辆车的优化传输信息的反馈控制项和优化速度项，αi为第i辆车的匹配系数，其计算方法分别为：
Figure GDA00034797420700000810
Figure GDA0003479742070000091
Figure GDA0003479742070000092
式中
Figure GDA0003479742070000093
ηi(n)、ζi(n)分别表示在n时步车队中速度最大的车辆的速度值、第i辆车与第i-1辆车之间的间距、第i辆车的距离参数，η为最大安全距离；k是交通控制系统的反馈增益，
Figure GDA0003479742070000094
表饱和函数，且为：
Figure GDA0003479742070000095
在步骤二中对车辆的行驶状态进行控制时，为保证车队可以长时间保持队形，在任意时步第一辆车的行驶速度不大于车队中车辆的最大行驶速度，即：
Figure GDA0003479742070000096
在步骤二中对车辆的行驶状态进行控制时，为了防止车队出现碰撞甚至倒退的现象，当有车辆与其前方车辆质检的距离小于最小安全距离时，该车辆停止前进。
在步骤二中对车辆的行驶状态进行控制时，为了保证车辆运行的稳态，设
Figure GDA0003479742070000097
Figure GDA0003479742070000098
Figure GDA0003479742070000099
其中
Figure GDA00034797420700000910
在稳态附近对所建立的车辆跟驰控制模型进行线性化：
Figure GDA00034797420700000911
Figure GDA0003479742070000101
其中：
Figure GDA0003479742070000102
Figure GDA0003479742070000103
对线性化处理后的车辆跟驰控制模型进行z变换，得到车辆系统的传递函数：
Figure GDA0003479742070000104
设
Figure GDA0003479742070000105
其中
Figure GDA0003479742070000106
Figure GDA0003479742070000107
根据系统控制理论，满足以下条件时跟驰控制模型处于稳定状态：
Figure GDA0003479742070000108
是稳定的，且
Figure GDA0003479742070000109
根据如上条件可得，当反馈增益k满足以下5种条件时，采用车辆跟驰控制模型控制的车队处于稳定状态：
当
Figure GDA00034797420700001010
时，k的取值范围为
Figure GDA00034797420700001011
当
Figure GDA00034797420700001012
时，k的取值范围为
Figure GDA00034797420700001013
当
Figure GDA0003479742070000111
时，k的取值范围为
Figure GDA0003479742070000112
当
Figure GDA0003479742070000113
时，k的取值范围为
Figure GDA0003479742070000114
当
Figure GDA0003479742070000115
时，k的取值范围为
Figure GDA0003479742070000116
道路与交通情况会影响车辆CO2的排放量：针对不同的路况，车辆会产生不同的CO2的排放量，即使路况很好，不同的交通状态对车辆CO2的排放量影响很大，交通拥堵状态会产生更多的CO2，其中Oguchi给出了估算CO2排放量的公式为：
Ei(n)＝Kc(β1Ti(n)+β2Li(n)+β2Acci(n))
Figure GDA0003479742070000117
其中，E表示产生的CO2总量，Kc表示汽油消耗量与CO2排放量的排放系数，T表示车辆行驶的时间，L表示在这段时间内车辆行驶的距离，β1、β2、β3表示距离系数，δk表示Heaviside函数，且
Figure GDA0003479742070000118
实验验证：
为验证理论推导是否正确，在开放的边界条件下，对新模型进行数值模拟仿真，设置参数的初始值为
η＝25.0m，ξ＝23.3m，
Figure GDA0003479742070000119
v0＝20m/s,t＝0.1s，ymin＝7.02m，β1＝0.3，β2＝0.028，β3＝0.056。
其中ξ表示初始车间距，v0表示车队各车辆的初始速度，
Figure GDA0003479742070000121
表示最大行驶速度，T表示采样时间，ymin表示最小安全车间距。
车队初始状态为：
Figure GDA0003479742070000122
Figure GDA0003479742070000123
Figure GDA0003479742070000124
设置模拟场景：分别在车队行驶100s时，头车停止行驶，持续时间为3s及在车队行驶100s、120s、140s、160s时，头车停止行驶，持续时间为3s，观察整个车队运行的状态演化情况。在验证新模型对交通系统稳定性的作用之前，通过参数确定新模型的反馈增益范围，综合计算，得到反馈增益的取值范围为0.0737<k<0.2，这里k＝0.115。
图2从一维的角度给出了CM跟驰模型中车队一次停车的第1、25、50辆车随时间变化的速度演化图，横轴为时间，纵轴为车辆的行驶速度；图3从三维的角度给出了CM跟驰模型中车队一次停车的第1、25、50辆车随时间变化的速度演化图，其中横轴为时间，纵轴为车辆数量，竖坐标为车辆的行驶速度。图4从一维的角度给出了本实施例所提供车辆跟驰控制模型中车队一次停车的第1、25、50辆车随时间变化的速度演化图，横轴为时间，纵轴为车辆的行驶速度；。图5从一维的角度给出了本实施例所提供车辆跟驰控制模型中车队一次停车的第1、25、50辆车随时间变化的速度演化图，其中横轴为时间，纵轴为车辆数量，竖坐标为车辆的行驶速度。从仿真图中可以看出车辆的速度在20m/s处上下波动。通过对比，可以很明显地看出本实施例所提供车辆跟驰控制模型由于增加了反馈控制项，车速上下波动明显减小，车流运行更加平稳。
图6从一维的角度给出了CM跟驰模型中车队一次停车的第25、50、100辆车随时间变化的CO2排放量，其中横轴为时间，纵轴为车辆数量；图7从三维的角度给出了CM跟驰模型中车队一次停车的第25、50、100辆车随时间变化的CO2排放量，其中横轴为时间，纵轴为车辆数量，竖坐标为车辆的行驶速度。图8从一维的角度给出了本实施例所提供车辆跟驰控制模型中车队一次停车的第25、50、100辆车随时间变化的CO2排放量，其中横轴为时间，纵轴为车辆数量；图9从三维的角度给出了本实施例所提供车辆跟驰控制模型中车队一次停车的第25、50、100辆车随时间变化的CO2排放量，其中横轴为时间，纵轴为车辆数量，竖坐标为车辆的行驶速度。通过对比，可以明显地从仿真图中看出本实施例所提供车辆跟驰控制模型由于增加了反馈控制项，效果更好，CO2排放量更低。
图10和图11分别给出了CM跟驰模型和本实施例所提供车辆跟驰控制模型中一次停车车辆前后间距随时间变化的演化情况，其横轴坐标为速度变化量，纵轴坐标为时间。通过对比可以明显地看出新模型由于增加了反馈控制项，头车与后续车辆车头间距的振荡幅度较为平缓，交通系统稳定性变好。
图12从一维的角度给出了CM跟驰模型中车队四次停车的第1、100辆车随时间变化的速度演化图，其中横轴为时间，纵轴为车辆数量；图13从三维的角度给出了CM跟驰模型中车队四次停车的第1、100辆车随时间变化的速度演化图，其中横轴为时间，纵轴为车辆数量，竖坐标为车辆的行驶速度。
图14从一维的角度给出了本实施例所提供车辆跟驰控制模型中车队四次停车的第1、100辆车随时间变化的速度演化图，其中横轴为时间，纵轴为车辆数量；图15从三维的角度给出了本实施例所提供车辆跟驰控制模型中车队四次停车的第1、100辆车随时间变化的速度演化图，中横轴为时间，纵轴为车辆数量，竖坐标为车辆的行驶速度。
通过对比，可以很明显地看出本实施例所提供车辆跟驰控制模型由于增加了反馈控制项，车速上下波动明显减小，车流运行更加平稳。
图16从一维的角度给出了CM跟驰模型中车队四次停车的第1、100辆车随时间变化的CO2排放量，其横轴坐标为时间，纵轴坐标为CO2排放量；图17从三维的角度给出了CM跟驰模型中车队四次停车的第1、100辆车随时间变化的CO2排放量，其横轴坐标为时间，纵轴坐标为车辆的数量，竖轴坐标为CO2排放量；图18从一维的角度给出了本实施例所提供车辆跟驰控制模型中车队四次停车的第1、100辆车随时间变化的CO2排放量，其横轴坐标为时间，纵轴坐标为CO2排放量；图19从三维的角度给出了本实施例所提供车辆跟驰控制模型中车队四次停车的第1、100辆车随时间变化的CO2排放量，其横轴坐标为时间，纵轴坐标为车辆的数量，竖轴坐标为CO2排放量。
图20和图21分别给出了CM跟驰模型和本实施例所提供车辆跟驰控制模型中四次停车车辆前后间距随时间变化的演化情况，其横轴坐标为速度变化量，纵轴坐标为时间。通过对比可以明显地看出本实施例所提供车辆跟驰控制模型由于增加了反馈控制项，头车与后续车辆车头间距的振荡幅度较为平缓，交通系统稳定性变好。
系统实施例：
本实施例提供一种基于优化传输信息的跟驰控制系统，包括处理器和存储器，存储器上存储有用于在处理器上执行的计算机程序，处理器执行该计算机程序时实现如上述方法实施例中所提供的基于优化传输信息的跟驰控制方法。
以上公开的本发明的实施例只是用于帮助阐明本发明的技术方案，并没有尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种基于优化传输信息的车辆跟驰控制模型，其特征在于，该模型为：
Figure FDA0003479742060000011
yi(n+1)＝vi-1(n)t-vi(n)t+yi(n)
其中：vi(n)和yi(n)分别表示n时步第i辆车的位置和速度，设车队中共有N辆车，i的取值为1到N-1；t表示松弛时间，ui(n)和
Figure FDA0003479742060000012
分别表示在n时步第i辆车的优化传输信息的反馈控制项和优化速度项，αi为第i辆车的匹配系数，其计算方法分别为：
Figure FDA0003479742060000013
Figure FDA0003479742060000014
Figure FDA0003479742060000015
式中
Figure FDA0003479742060000016
ηi(n)、ζi(n)分别表示在n时步车队中速度最大的车辆的速度值、第i辆车与第i-1辆车之间的间距、第i辆车的距离参数，η为最大安全距离；k是交通控制系统的反馈增益，
Figure FDA0003479742060000017
表饱和函数，且为：
Figure FDA0003479742060000018
2.一种基于优化传输信息的车辆跟驰控制方法，包括如下步骤：
步骤一：建立基于优化传输信息的车辆跟驰控制模型；
步骤二：根据所述车辆跟驰控制模型对车辆的行驶状态进行控制；
其特征在于，所述车辆跟驰控制模型为：
Figure FDA0003479742060000019
yi(n+1)＝vi-1(n)t-vi(n)t+yi(n)
其中：vi(n)和yi(n)分别表示n时步第i辆车的位置和速度，设车队中共有N辆车，i的取值为1到N-1；t表示松弛时间，ui(n)和
Figure FDA00034797420600000110
分别表示在n时步第i辆车的优化传输信息的反馈控制项和优化速度项，其计算方法分别为：
Figure FDA0003479742060000021
Figure FDA0003479742060000022
Figure FDA0003479742060000023
式中
Figure FDA0003479742060000024
ηi(n)、ζi(n)分别表示在n时步车队中速度最大的车辆的速度值、第i辆车与第i-1辆车之间的间距、第i辆车的距离参数，η为最大安全距离；k是交通控制系统的反馈增益，
Figure FDA0003479742060000025
表饱和函数，αi为第i辆车的匹配系数，且为：
Figure FDA0003479742060000026
3.根据权利要求2所述的基于优化传输信息的车辆跟驰控制方法，其特征在于，所述步骤二中车辆的控制方法为：
对所述跟驰控制模型进行线性化处理，得到
Figure FDA0003479742060000027
Figure FDA0003479742060000028
其中：
Figure FDA0003479742060000029
Figure FDA00034797420600000210
对线性化处理后的车辆跟驰控制模型进行z变换，得到车辆系统的传递函数：
Figure FDA00034797420600000211
4.根据权利要求3所述的基于优化传输信息的车辆跟驰控制方法，其特征在于，
当
Figure FDA00034797420600000212
时，k的取值范围为
Figure FDA00034797420600000213
当
Figure FDA0003479742060000031
时，k的取值范围为
Figure FDA0003479742060000032
当
Figure FDA0003479742060000033
时，k的取值范围为
Figure FDA0003479742060000034
当
Figure FDA0003479742060000035
时，k的取值范围为
Figure FDA0003479742060000036
当
Figure FDA0003479742060000037
时，k的取值范围为
Figure FDA0003479742060000038
5.根据权利要求2所述的基于优化传输信息的车辆跟驰控制方法，其特征在于，在任意时步第一辆车的行驶速度不大于车队中车辆的最大行驶速度。
6.根据权利要求2或5所述的基于优化传输信息的车辆跟驰控制方法，其特征在于，当有车辆与其前方车辆质检的距离小于最小安全距离时，该车辆停止前进。
7.一种基于优化传输信息的车辆跟驰控制系统，包括处理器和存储器，所述存储器存储有用于在所述处理器上执行的计算机程序；其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求2-6任意一项所述的基于优化传输信息的车辆跟驰控制方法。
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