5、将驾驶员偏好融入生态驾驶最优控制器

将驾驶员偏好融入生态驾驶最优控制器

1. 引言

在现代交通系统中，生态驾驶（eco-driving）作为一种有效减少能源消耗和排放的方法，受到了广泛关注。然而，传统生态驾驶策略往往忽视了驾驶员的个人偏好，导致其难以被广泛接受和持续应用。为了克服这一挑战，研究者们开始探索如何将驾驶员的驾驶习惯和舒适度纳入到生态驾驶系统中。本文将介绍如何通过最优控制理论和驾驶员满意度模型（Driver Satisfaction Model, DSM）来改进生态驾驶辅助系统的性能，确保在提升能源效率的同时，也能够符合驾驶员的驾驶习惯和舒适度。

2. 文献综述

2.1 最优控制理论

最优控制是变分法的一个扩展，它考虑如何选择动态系统的输入以优化某些性能标准。该领域起源于贝尔曼（Bellman, 1957）和庞特里亚金（Pontryagin et al., 1962）的工作，并且最初应用于航空和航天领域的问题，但后来在许多其他领域也找到了应用。最优控制问题具有以下形式：

[
\begin{aligned}
& \text{minimize} \quad J(x, u) = \int_{0}^{T} L(x(t), u(t), t) \, dt + \phi(x(T)) \
& \text{subject to} \quad \dot{x}(t) = f(x(t), u(t), t) \
& \text{and} \quad x(0) = x_0, \quad u(t) \in U
\end{aligned}
]

在这个成本函数中，$L(x(t), u(t)