16、交叉口汽车的分布式协调与集中调度

交叉口汽车的分布式协调与集中调度

1. 分布式协调策略

在车辆行驶过程中，交叉口的通行效率和安全性至关重要。为了实现联网自动驾驶车辆在交叉口的高效通行，有一种基于通信的分布式协调策略被提出。
- 决策制定 ：车辆根据接收到的信息，在决策器中计算出需要礼让的车辆集合，以及通过冲突区域的理想时隙。
- 速度规划 ：依据这些理想时隙，车辆在运动规划器中计算出期望的速度曲线，并广播预计占用冲突区域的时间。
- 全局解决方案 ：每辆车的局部决策汇总起来，就形成了多车辆导航问题的全局解决方案。

通过模拟实验发现，这种提出的机制与其他对比案例相比，具有更小的平均延误和更大的交通吞吐量。例如，在模拟中，当λ = 0.5时，Case 2的吞吐量约为600，而提出的方法吞吐量几乎翻倍，高于使用交通灯或现有车对车（V2V）交叉口协议的Case 3至Case 6，并且非常接近交叉口为三维（3D）的Case 1，这充分验证了该方法的有效性。

交通吞吐量（10分钟内车辆数量）的相关数据如下表所示：
| λ | Case 1: 3D | Case 2: NC | Case 3: TL - 5 | Case 4: TL - 10 | Case 5: MP - IP | Case 6: AMP - IP | 提出的方法 |
| — | — | — | — | — | — | — | — |
| G1 0.5 | 1170 | 660 | 984 | 965 | 1023 | 1099 | 1139 |
| G1 0.25 | 590