多车协同行驶控制技术是以多辆智能网联汽车为控制目标,通过建立有效的协同机制和控制方法,实现车辆之间安全与高效地协作运动,对于缓解交通拥堵、提高道路利用率和行车安全性具有重要意义。本文从仿生学角度出发,针对车联网环境下车辆集群运动的有序性和一致性问题,围绕基于鱼群效应的多车协同行驶控制方法开展研究工作,主要内容包括基于鱼群效应的车辆集群自组织行为建模和基于鱼群效应的车辆集群运动控制方法,并利用MATLAB平台对车辆集群运动的控制策略进行仿真,以验证所提出方法的有效性。论文在分析车联网技术与多车协同控制理论的研究现状的基础上,结合多车协同行驶的典型应用场景,提出了多车仿鱼群效应协同行驶的研究思路。论文分析了传统人工鱼群算法及其在车联网环境中的适用性,结合车辆集群运动受周围车辆位置分布以及行驶状态的影响,构建了一种基于鱼群效应的车辆集群自组织行为控制模型。该模型不考虑车道约束条件,对传统人工鱼群算法进行改进,通过细化车辆通信区域以设定不同区域内周围车辆的影响作用,引入力学模型,并根据万有引力思想实现车辆集群之间受安全距离约束的自组织行为控制策略。论文结合所构建的车辆集群自组织行为控制模型,提出了一种基于鱼群效应的车辆集群运动控制方法,该方法考虑车道对车辆集群运动的约束,引入领航-跟随编队思想,通过对周围环境拥挤度的判断以及车辆队形的变换,结合车辆集群障碍物避撞模型,实现对车辆集群横向和纵向运动的有效控制并保障行驶的安全性。论文利用MATLAB平台围绕车辆集群从无序到有序时速度和轨迹的一致性、以及车辆集群的车间距、车流量、车流密度等指标对所提出方法进行有效性验证。仿真结果表明:(1)利用基于鱼群效应的车辆集群自组织行为控制模型在实现车辆集群从无序到有序的控制过程中,车辆集群的行驶速度更加平稳,轨迹能够快速趋于一致且波动性较小。(2)利用基于鱼群效应的车辆集群运动控制方法在实现车辆集群从无序到有序时具备良好的收敛性,且在相同车流密度情况下,平均车速与车流量均处于较大值,同时能够实现车道的合理选择与换道操作,以及车辆集群对障碍物的有效避撞。论文提出的基于鱼群效应的车辆集群运动控制方法在有车道约束条件下对保障车辆行驶的安全性、提升车辆群体有序性、提高道路交通通行效率方面都有较好的辅助作用。论文的研究工作也将为车联网系统中车辆安全高效的管理与控制提供一定的理论基础。