Truck platooning has attracted substantial attention due to its pronounced benefits in saving energy and promising business model in freight transportation. However, one prominent challenge for the successful implementation of truck platooning is the safe and efficient interaction with surrounding traffic, especially at network discontinuities where mandatory lane changes may lead to the decoupling of truck platoons. This contribution puts forward an efficient method for splitting a platoon of vehicles near network merges. A model-based bi-level control strategy is proposed. A supervisory tactical strategy based on a first-order car-following model with bounded acceleration is designed to maximize the flow at merge discontinuities. The decisions taken at this level include optimal vehicle order after the merge, new equilibrium gaps of automated trucks at the merging point, and anticipation horizon that the platoon members start to track the new equilibrium gaps. The lower-level operational layer uses a third-order longitudinal dynamics model to compute the optimal truck accelerations so that new equilibrium gaps are created when merging vehicles start to change lane and the transient maneuvers are efficient, safe and comfortable. The tactical decisions are derived from an analytic car-following model and the operational accelerations are controlled via model predictive control with guaranteed stability. Simulation experiments are provided in order to test the feasibility and demonstrate the performance and robustness of the proposed strategy.

卡车排在节能方面具有明显的好处，在货运方面前景看好，因此备受关注。但是，成功实施卡车排的一个主要挑战是与周围交通的安全和有效交互，尤其是在网络不连续处，在这种情况下，强制性车道更改可能导致卡车排脱钩。该贡献提出了一种在网络合并附近分割车辆排的有效方法。提出了一种基于模型的双层控制策略。设计了基于带限加速度的一阶汽车跟随模型的监督战术策略，以使合并不连续点处的流量最大化。在此级别做出的决定包括合并后的最佳车辆订单，合并点的自动卡车的新平衡间隙，以及排成员开始跟踪新平衡间隙的预期范围。下层操作层使用三阶纵向动力学模型来计算最佳卡车加速度，以便在合并车辆开始改变车道时创建新的平衡间隙，并且瞬态操作高效，安全且舒适。战术决策是从解析的跟车模型得出的，并且通过模型预测控制来控制操作加速度，并保证了稳定性。提供仿真实验以测试可行性，并证明所提出策略的性能和鲁棒性。并期待着排成员开始追踪新的平衡缺口。下层操作层使用三阶纵向动力学模型来计算最佳卡车加速度，以便在合并车辆开始改变车道时创建新的平衡间隙，并且瞬态操作高效，安全且舒适。战术决策是从解析的跟车模型得出的，并且通过模型预测控制来控制操作加速度，并保证了稳定性。提供仿真实验以测试可行性，并证明所提出策略的性能和鲁棒性。并期待着排成员开始追踪新的平衡缺口。下层操作层使用三阶纵向动力学模型来计算最佳卡车加速度，以便在合并车辆开始改变车道时创建新的平衡间隙，并且瞬态操作高效，安全且舒适。战术决策是从解析的跟车模型得出的，并且通过模型预测控制来控制操作加速度，并保证了稳定性。提供仿真实验以测试可行性，并证明所提出策略的性能和鲁棒性。下层操作层使用三阶纵向动力学模型来计算最佳卡车加速度，以便在合并车辆开始改变车道时创建新的平衡间隙，并且瞬态操作高效，安全且舒适。战术决策是从解析的跟车模型得出的，并且通过模型预测控制来控制操作加速度，并保证了稳定性。提供仿真实验以测试可行性，并证明所提出策略的性能和鲁棒性。下层操作层使用三阶纵向动力学模型来计算最佳卡车加速度，以便在合并车辆开始改变车道时创建新的平衡间隙，并且瞬态操作高效，安全且舒适。战术决策是从解析的跟车模型得出的，并且通过模型预测控制来控制操作加速度，并保证了稳定性。提供仿真实验以测试可行性，并证明所提出策略的性能和鲁棒性。战术决策是从解析的跟车模型得出的，并且通过模型预测控制来控制操作加速度，并保证了稳定性。提供仿真实验以测试可行性，并证明所提出策略的性能和鲁棒性。战术决策是从解析的跟车模型得出的，而运行加速度则通过模型预测控制进行控制，并保证了稳定性。提供仿真实验以测试可行性，并证明所提出策略的性能和鲁棒性。