本书主要介绍了在大数据交通流环境下，各种模型车辆的节能驾驶潜力与具体应用，并列举了相关的案例分析。首先介绍了协同式自动驾驶汽车在大数据交通流背景下的良好节能潜力，接着分别对多模型车辆（内燃机汽车、电动汽车、混合动力汽车等）进行建模，对自动驾驶汽车的感知与控制（包括V2X通信技术、自动驾驶的感知与定位技术、运动规划及控制）及道路与交通（包括对路网和交通流的建模，以及对能量消耗的预测等）进行了讲解，对协同式自动驾驶中最短路径和最优能耗行驶里程进行了求解，然后对协同式自动驾驶的最优控制问题进行了分析，分别针对内燃机汽车、电动汽车、混合动力汽车展开讨论。最后描述了部分特定场景及应用、自动驾驶技术的应用分析以及案例研究等。
本书为协同车辆的节能驾驶问题研究提供了丰富、详尽的指导，可以作为协同式自动驾驶领域研究生课程的主要教材，也可供相关从业人员阅读。

前言
第1章 CAV的节能潜力
1.1 绪论
1.2 能耗最小的路径导航
1.3 CAV驾驶预测
1.3.1 道路状态预测
1.3.2 信号相位与时序预测
1.3.3 跟车状态预测
1.3.4 车道选择与并线预测
1.4 协同驾驶机会的增加
1.4.1 跟车协同控制
1.4.2 变道与并线协同控制
1.4.3 交叉路口协同控制
1.4.4 交通协调的间接效益
参考文献
第2章 车辆建模基础
2.1 道路行驶载荷
2.1.1 道路车辆的作用力
2.1.2 车轮驱动能量需求
2.1.3 动力总成能量需求
2.2 内燃机汽车
2.2.1 传动系统（变速器）
2.2.2 发动机
2.2.3 ICEV的燃料消耗
2.3 电动汽车
2.3.1 传动系统
2.3.2 电机与逆变器
2.3.3 电气连接
2.3.4 电池
2.3.5 电动汽车的电能消耗
2.4 混合动力汽车
2.4.1 传动系统与动力传递
2.4.2 能量管理策略
2.4.3 混合动力汽车的能量消耗
2.5 人力驱动车辆（自行车）
2.5.1 传动系统
2.5.2 骑行者消耗模型
2.5.3 骑行者行为模型
参考文献
第3章 网联自动驾驶汽车的感知与控制
3.1 V2X通信技术
3.2 自动驾驶的感知与定位技术
3.2.1 感知与定位传感器
3.2.2 感知与定位算法
3.2.3 网络服务
3.3 运动规划及控制
3.3.1 任务规划
3.3.2 模式规划
3.3.3 运动规划
3.3.4 运动控制
3.3.5 动力总成控制
3.3.6 规划与控制算法
参考文献
第4章 道路与交通
4.1 路网建模
4.1.1 路网拓扑
4.1.2 路网属性
4.1.3 交叉口简介
4.1.4 充电站简介
4.2 交通流微观模型
4.2.1 跟车模型
4.2.2 高级巡航控制功能
4.2.3 车道变更模型
4.3 交通流宏观模型
4.3.1 基础交通流图
4.3.2 运动学模型
4.4 路网能耗预测方法
4.4.1 运行速度模型
4.4.2 综合速度轨迹
4.4.3 牵引能耗
4.4.4 热管理能耗
参考文献
第5章 节能性路径导航
5.1 节能性最短路径问题
5.1.1 问题公式化
5.1.2 路径算法
5.1.3 数值结果
5.2 最优能耗行驶里程估计
5.2.1 问题公式化
5.2.2 求解方法
5.2.3 数值结果
5.3 实际应用
参考文献
第6章 节能性速度曲线（协同式自动驾驶）
6.1 协同式自动驾驶技术
6.1.1 协同式自动驾驶场景
6.1.2 协同式自动驾驶规则
6.1.3 协同式自动驾驶系统
6.2 协同式自动驾驶的最优控制问题
6.2.1 问题公式化
6.2.2 求解方法
6.3 基于距离的车轮效率最大化
6.3.1 问题公式化
6.3.2 数值结果
6.3.3 解析结果
6.4 内燃机汽车效率最大化
6.4.1 问题公式化
6.4.2 数值结果
6.4.3 解析结果
6.5 电动汽车效率最大化
6.5.1 问题公式化
6.5.2 数值结果
6.5.3 解析结果
6.6 混合动力汽车效率最大化
6.6.1 问题公式化
6.6.2 数值结果
6.6.3 解析结果
参考文献
第7章 特殊场景与应用
7.1 加速场景
7.1.1 数值分析
7.1.2 解析方法
7.2 减速场景
7.2.1 数值分析
7.2.2 解析方法
7.3 道路坡度场景
7.3.1 数值分析
7.3.2 解析方法
7.4 受约束的协同式自动驾驶
7.5 车速限制场景
7.5.1 数值分析
7.5.2 解析方法
7.6 交叉路口场景
7.6.1 数值分析
7.6.2 解析方法
7.7 交通信号灯场景
7.7.1 数值分析
7.7.2 解析方法
7.8 跟车场景
7.8.1 数值分析
7.8.2 解析方法
第8章 协同式自动驾驶的实际应用
8.1 协同式自动驾驶概念的实现
8.1.1 节能性评估
8.1.2 预测巡航控制
8.1.3 节能性自适应巡航控制
8.1.4 预测型节能驾驶
8.2 实用性问题
8.2.1 速度与路径记录
8.2.2 断点检测
8.2.3 前车位置预测
8.2.4 交通信号灯概率预测
8.2.5 模型预测控制（MPC）方案
8.2.6 边界条件设置
8.3 车载应用
8.3.1 人机交互
8.3.2 驾驶员反馈
8.3.3 自动驾驶
参考文献
第9章 详细案例研究
9.1 信号灯交叉路口的节能方法
9.1.1 数值方法
9.1.2 仿真结果
9.2 交叉路口协同控制
9.2.1 优化问题公式化
9.2.2 数值方法
9.2.3 仿真结果
9.2.4 试验结果
9.3 预期的跟车状态
9.3.1 优化问题公式化
9.3.2 数值方法
9.3.3 仿真结果
9.4 预期的路径选择
9.4.1 优化问题公式化
9.4.2 数值方法
9.4.3 仿真结果
9.5 节能性路径与节能性评估
9.5.1 试验设置
9.5.2 试验结果
参考文献
附录A

本书呈现了作者过去10年来在车辆协同式自动驾驶领域的研究成果
本书主要目的是强调网联自动驾驶汽车（CAV）在提高能源效率和减少交通运输对环境影响方面的巨大潜力，并介绍实现这些目标的正确方法
本书的目标读者是智能交通及自动驾驶领域的高校师生、研究人员和工程师