Hierarchical Eco-Driving Control of Connected Hybrid Electric Vehicles Based on Dynamic Traffic Flow Prediction
Notice bibliographique
Résumé
Due to traffic congestion and environmental pollution, connected automated vehicle (CAV) technologies based on vehicle-to-vehicle (V2V) and vehicle-to-infrastructure communication (V2I) have gained increasing attention from both academia and industry. Connected hybrid electric vehicles (CHEVs) offer great opportunities to reduce vehicular operating costs and emissions. However, in complex traffic scenarios, high-quality real-time energy management of CHEVs remains a technical challenge. To address the challenge, this paper proposes a hierarchical eco-driving strategy that consists of speed planning and energy management layers. At the upper layer, by leveraging the real-time traffic data provided by vehicle-to-everything (V2X) communication, dynamic traffic constraints are predicted by the traffic flow predictor developed based on the Hankel dynamic mode decomposition algorithm (H-DMD). Then, the vehicle speed curve is planned under dynamic traffic constraints through a model predictive control (MPC) framework that takes fuel consumption, ride comfort, and traffic efficiency into account. To reduce the computational burden, an approximate vehicle fuel consumption model is introduced, where the fuel consumption is approximated by a function of vehicle power demand. At the lower layer, control-oriented models of fuel consumption and emissions are introduced. By tracking the optimized vehicle speed trajectory, the optimal power distribution among multiple power sources is calculated by the Pontryain’s Minimum Principle (PMP) under the MPC framework. Simulations have shown promising results. Under the constraints of a dynamic traffic environment, the proposed hierarchical eco-driving control strategy reduces fuel consumption and emissions per unit distance by 8.98% and 4.17%, respectively. Moreover, the planned speed profile with a small jerk (-0.1-0.1 m/s3) can substantially improve the ride comfort.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».