郭戈、岳伟编著的《智能交通系统中的车辆协作控制》结合复杂车辆动态及智能车路系统中的车联网通信局限性、车载传感器感知能力受限及失效，系统地论述了车辆协作通信及控制的理论、方法和实验验证与分析。具体而言，针对车联网通信带宽限制导致的车辆流反馈信息异质问题，提出分层结构的集中式保性能车辆队列控制方法，将车辆队列描述为多子系统关联的交叠式系统，基于包含原理、解耦和车辆队列稳定性理论，得到分布式车辆队列控制方法体系。针对低能见度条件下的车载传感器测量范围有限问题，综合考虑燃油及制动延时，提出一种变结构保性能车辆队列控制算法；考虑恶劣天气条件下的传感器失效问题，基于切换控制理论中的平均驻留时间法，得到车辆队列稳定性与传感器失效率、采样周期之间的定量关系。最后，综合考虑非线性车辆动态、车联网通信限制和其他不确定性因素，研究了车辆协作自适应巡航控制的变结构PID控制方法、自适应神经网络及反步法等非线性控制方法。在基于Arduino车辆的交通控制实验平台上验证了上述控制方法的实用性。

郭戈、岳伟编著的《智能交通系统中的车辆协作控制》以智能交通系统为切入点，以车辆的协作控制作为主要内容。立足广义的智能交通系统进行分析讲解，主要内容包括：车联网系统中通信受限、车载传感器测量受限、车辆自身高度非线性以及车队模型高度耦合，并对这四方面问题进行综合设计。首先，从线性车队模型入手，提供传统的控制器设计方法，给出车辆协作控制的基本性能指标。其次，进一步考虑车联网系统中，由于通信信号存在延时、丢包、通信范围有限、车载传感器受限等问题对车队性能造成的影响，并给出问题的解决方法。最后，将上述通信、传感器受限等问题，在非线性车队系统的模型基础上，进一步分析和设计，同时给出大量基于MATLAB的仿真和Arduino车队实验数据，使读者能充分理解智能交通系统中的各个指标，并让读者能更好地掌握控制算法的应用。

《电气自动化新技术丛书》序言

第6届《电气自动化新技术丛书》编辑委员会的话

前言

第1章 绪论

 1.1 智能交通系统的背景与意义

 1.2 智能交通系统研究的主要内容

 1.3 车辆协作控制的发展

1.3.1 纵向控制研究

1.3.2 横向控制研究

1.3.3 车辆综合控制研究

 1.4 全书内容安排

 1.5 符号说明

第2章 智能交通系统中的分层式车辆协作控制

 2.1 车队建模与问题描述

2.1.1 车队模型建立

2.1.2 反馈信息异质的影响

2.1.3 干扰及不确定性建模

2.1.4 通信限制建模

2.1.5 控制目标

 2.2 车队稳定性分析

2.2.1 保性能控制器设计

2.2.2 H∞控制器设计

 2.3 车队队列稳定性分析

 2.4 数字仿真

 2.5 小结

第3章 分散式车辆协作控制

 3.1 问题描述

 3.2 设计分散式保性能控制器

3.2.1 交叠系统解耦

3.2.2 子系统控制器设计

3.2.3 原车队控制器设计

 3.3 车队队列稳定性分析

 3.4 数字仿真

 3.5 小结

第4章 传感器测量受限下的车辆协作控制

 4.1 问题描述

4.1.1 协作式车队结构

4.1.2 传感器测量受限建模

4.1.3 车队控制系统模型

 4.2 车队稳定性分析

 4.3 车队队列稳定性分析

4.4 仿真与实验

4.4.1 数字仿真

4.4.2 Arduino车队实验

 4.5 小结

第5章 传感器失效下的切换式车辆协作控制

 5.1 建立车队模型

5.1.1 协作式自适应巡航控制车队模型建立

5.1.2 传感器失效影响

5.1.3 控制目标及设计相关定义

 5.2 切换控制的控制器设计

 5.3 车队队列稳定性分析及控制算法

 5.4 仿真及实验

5.4.1 数字仿真

5.4.2 实验

 5.5 小结

第6章 非线性车辆协作控制

 6.1 建立车队模型

 6.2 非线性PID控制器设计

 6.3 车队稳定性及队列稳定性分析

 6.4 数字仿真

 6.5 小结

第7章 协作式车辆自适应保性能控制

 7.1 车队模型建立及问题描述

7.1.1 非线性车辆动态模型建立

7.1.2 控制目标

7.1.3 控制器结构

7.1.4 RBFNN描述

 7.2 车队稳定性及队列稳定性分析

 7.3 数字仿真

7.3.1 非线性影响的实验

7.3.2 对车辆动态不确定性的实验

7.3.3 执行器延时的实验

 7.4 小结

第8章 传感器测量受限下的非线性车辆协作控制

 8.1 问题描述

8.1.1 车队模型建立

8.1.2 传感器模型建立

 8.2 非线性鲁棒控制器设计

8.2.1 Back-stepping控制器设计

8.2.2 非线性鲁棒控制器设计

 8.3 仿真实验

8.3.1 数字仿真

8.3.2 实验

 8.4 小结

第9章 传感器失效下的切换式非线性车辆协作控制

 9.1 车队模型建立以及问题描述

9.1.1 非线性车辆动态模型建立

9.1.2 传感器失效的影响

9.1.3 控制目标

 9.2 切换控制器设计

 9.3 队列稳定性分析

 9.4 数字仿真

 9.5 小结

第10章 执行器饱和及延时下的车辆协作控制

 10.1 问题描述

 10.2 H∞控制器设计

 10.3 车队队列稳定性分析以及控制算法

 10.4 数字仿真

 10.5 小结

第11章 智能交通系统中的车辆调度与控制协同设计

 11.1 车队模型建立以及问题描述

11.1.1 车队建模

11.1.2 无线通信网络能力受限以及数据丢包对车队系统的影响

11.1.3 调度函数

11.1.4 系统模型变换

 11.2 车队控制与调度协同设计

11.2.1 单个跟随车辆稳定性分析

11.2.2 同时稳定性及可调度性

 11.3 车队队列稳定性与调度协同设计

11.3.1 车队稳定性分析

11.3.2 控制与调度协同设计算法

 11.4 数字仿真

 11.5 小结

第12章 基于连续车辆间歇性通信的车辆协作控制

 12.1 问题描述

12.1.1 图论

12.1.2 车队模型建立

 12.2 保证车队稳定的控制器设计

 12.3 数字仿真

 12.4 小结

第13章 通信受限的车辆协作控制

 13.1 协作式车队结构描述

 13.2 协作式车队队列稳定性描述

 13.3 考虑通信信道受限的车队模型

 13.4 协作式车队控制器设计

 13.5 数字仿真

 13.6 小结

参考文献