Micro-Macro Modelling of Road Traffic with ACC/CACC-equipped Autonomous Vehicles

In this work a macroscopic gas-kinetic (GKT) traffic model including Adaptive Cruise Control (ACC) and Cooperative Adaptive Cruise Control (CACC) vehicles has been implemented. This model has been used to investigate the effect of the employment at different penetration rate of ACC/CACC autonomous vehicles when it's developing on the road the so-called shock wave phenomenon. Further, the model has been extended in order to consider microscopically the distribution of autonomous vehicles. The so-extended model has been used to study the effect of different initial distribution of CACC-equipped vehicles on the dynamical behaviour of the system. Following the numerical result, it can be concluded that both ACC and CACC vehicles are able to reduce the propagation speed of the shock. Further, the proposed model extension allows to study microscopically different distribution of autonomous vehicles, which has proven to be a critical aspect that affects the dynamics of the system.

Micro-Macro Modellizzazione del Traffico Stradale con Veicoli a Guida Autonoma Equipaggiati con Sistemi ACC/CACC. In questo lavoro un modello del traffico macroscopico "gas-kinetic" (GKT) che include veicoli equipaggiati con sistemi di Adaptive Cruise Control (ACC) e Cooperative Adaptive Cruise Control (CACC) è stato implementato. Questo modello è stato impiegato per investigare l'effetto dell'impiego a differenti livelli di penetrazione di veicoli a guida autonoma con sistemi ACC/CACC quando sul tratto stradale si sta formando il fenomeno chiamato "shock wave". Inoltre, il modello è stato esteso al fine di considerare in maniera microscopica la distribuzione dei veicoli a guida autonoma. Il modello così esteso è stato utilizzato per studiare l'effetto di differenti distribuzioni iniziali dei veicoli equipaggiati con sistemi CACC sul comportamento dinamico del sistema. Seguendo i risultati numerici, possiamo concludere che sia i veicoli equipaggiati con sistemi ACC che quelli equipaggiati con sistemi CACC sono in grado di ridurre la velocità di propagazione della "shock wave". Inoltre, l'estensione del modello proposta permette di studiare in maniera microscopica differenti distribuzioni dei veicoli a guida autonoma, che si è dimostrato essere una caratteristica fondamentale per la dinamica del sistema.