システム制約下での燃料効率最大化のための車両プラトーンの協調的先読み制御

車両のグループを短い車両間距離でプラトーンに編成することによって、燃料消費と温室効果ガス排出量を削減することができます。さらに、エコドライビング技術は車両の速度軌道を最適化することによって燃料効率をさらに向上させる可能性があります。しかし、車両プラトーンのエコドライビングに関する研究はほとんど行われていません。本論文では、傾斜の異なる道路を走行する車両プラトーンの燃料効率を最大化するための協調的先読み制御戦略を提案します。この制御戦略では、空気抵抗、非線形エンジン燃料消費モデル、離散ギア比、および3つのエンジン運転モードが考慮されています。システム制約の下で、分散モデル予測制御に基づく車両プラトーンの協調的最適燃料消費問題が定式化され、定式化された非線形最適化問題の最適解を得るために、最小燃料消費表と対応する最適制御変数表を取得した後、離散制御変数を持つ非線形最適化問題を0-1バイナリ混合線形プログラミング問題に変換します。シミュレーション結果は、提案された制御戦略が異なる乗客の快適性要件、許容速度範囲、および予測制御ホライズンの下で燃料効率を大幅に改善できることを示しています。