《基於群體智慧型的車路協同系統最佳化及控制方法研究》是依託北京航空航天大學，由田大新擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於群體智慧型的車路協同系統最佳化及控制方法研究
- 依託單位：北京航空航天大學
- 項目負責人：田大新
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
車路協同系統基於車車、車路通信構建了一個全時空信息的車聯網環境，如何有效利用車路協同系統提供的實時信息，實現交通系統的協調最佳化、安全控制是亟需解決的關鍵問題。本項目擬針對車路協同系統數據海量性、信息實時性、系統多變性帶來的挑戰，提出車路協同交通網路模型和信息互動拓撲模型，為交通分配、路徑誘導、編隊控制、碰撞避免等方法提供基礎框架和數據；面向動態交通網路實時狀態的最佳化管理，定義車路協同環境下最佳化控制模型的目標函式和約束集合，提出動態交通環境下具有探索機制的高性能動態蟻群最佳化啟發算法；面向安全道路列隊行車模式，借鑑智慧型犁章戒囑群體湧現的蜂擁行為，定義路網勢場函式和車輛互勢函式，建立綜合考慮斥力、引力同時作用下描述車輛佇列的數學模型，提出領航-跟隨模式下隱式感知和顯式通信相融合的碰撞避免方法和串列編隊協同控制策略。本項目的研究將為車路協同系統承仔只動態最佳化控制和主動安全編隊提供新的研究思路和方法。
結題摘要
本項目針對車輛移動速度快、行駛路徑受道路約束、網路拓撲結構易改變的特點，設計了一種訊息廣播勸提拔頻率的自適應調節算法，並提出了一種由Epidemic生物機制啟發的車載訊息廣播方法，保障訊息廣播的可靠性、訊息路由的時效性以及訊息的“端到端”可達性；採用聚類方法建立動態路網模型，為建立穩定、高效的信息路由拒辨提供了有效途徑；基於微生物群體行為特徵，提出基於吸引子選擇模型的動態自適應異構網路最優接入決策方法，並給出異構接入決策的系統架構；建立了Non-IP專用短程通信協定體系，確保了通信延遲小於50ms，並提出了一種車路通信系統的通信服務質量評價方法。基於路網交通數據的實時採集與處理，建立了動態路網模型，並從中計算基於OD的最優路段，形成了以車輛為核心的動態路徑誘導系統，以最小化行程為目標建立交通流最佳化分配模型，並將粒子群算法運用於模型求解；建立了面向城市恥匪鞏信號交叉口的車路協同系統信息互動網路的邏輯架構，分別建立起基於極大熵原理的交通OD矩陣估計模型、SOM神經網路模型以及Takagi-Sugeno-Kang模糊決策系統，對信號交叉口的交通流模式進行有效識別和最佳化控制。針對彎道及匝道處行車安全控制問題，建立了基於宙府煉勸車車通信的安全預警方法，借鑑群體行為的自組織性，參考社地端請會力模型所描述的社會性以及結合車輛行駛的基本模型，建立了一個綜合考慮了車輛行駛的目的性、車輛群體內部車輛間的相互作用力、道路約束和障礙物的影響的多車協同行駛模型，並通過李雅普諾夫穩定性理論證明了模型描述多車協同行進和協同避障的穩定性。
