车联网中多虚拟车协同服务方法研究
发布时间：2020-08-02 12:21
【摘要】：车联网借助新的通信技术和基础设施,实现人-车-路之间的信息交换和行为协同,是智能驾驶技术的重要组成部分。在智能驾驶服务中,机器智能尚不足以独立完成所有复杂决策,城市交通中将长期存在人类行为智能和机器控制智能混合的人车协同体。每个人车协同体作为智能驾驶服务的使用者和提供者,需要在较广时空范围内进行集中式和分布式相结合的混合式协同。已有研究存在人车协同体行为刻画缺失、缺少混合式的交互模式、缺乏人车协同体的行为可信度量三方面不足,无法为高效智能驾驶服务提供支撑。为此,本文提出混合式多虚拟车协同框架。该框架首先用信息空间中的虚拟车来刻画人车协同体中驾驶员的行为智能,然后将车联网节点之间的分布式或集中式物理通信抽象为信息空间中的逻辑通信。在此基础上,本文对智能驾驶服务进行归纳分析,重点对其中的局部协同服务、全局协同服务和行为可信度量进行了深入研究,取得如下成果:1.针对车联网中多虚拟车局部协同,提出一种基于信息传播和参与激励的服务方法,在网络边缘完成虚拟车之间对象发现和参与决策的整个服务过程。该方法首先根据所订制的服务需求发现潜在协同对象,服务信息通过自组织传播抵达与其没有直接通信的虚拟车个体,从而扩大协同群体范围。在形成一定范围的潜在服务提供群体后,所有个体进行自主决策,完成服务交付。基于交通仿真软件和通信过程模拟的实验表明,所提的方法可以根据所订制的内容进行高效的信息传播和群体自适应决策,从而支持多虚拟车的局部协同感知服务。2.在多虚拟车全局协同方面,提出一种基于价值迭代和组合优化的服务方法,通过虚拟车边缘自主决策和云端群体协调相结合的方式对全局道路资源进行合理分配。该方法采用价值迭代网络,使边缘的虚拟车学习人类驾驶模式并进行拟人的路径规划,然后通过云端协调节点对多个虚拟车的路径候选集合进一步地组合优化。基于真实城市地图和出租车轨迹数据的实验表明,所提的方法可以在城市全局进行有效的协同导航和分流,从而提升城市车辆的通行效率。3.在多虚拟车行为可信度量方面,提出基于邻近传播和中心仲裁的可信度量方法,通过边缘动态评估和云端历史评估结合的方式发现具有不良行为的虚拟车,满足车联网协同服务的可信需求。该方法使虚拟车利用通信或者观察等手段动态地对局部环境、个体进行认知,多个虚拟车分享认知情报后联合计算获得动态信任,再结合中心仲裁器的历史声誉信息对虚拟车个体进行准确度量。基于车辆轨迹和行为仿真表明,所提的方法可以全面准确度量虚拟车的行为,为虚拟车协同提供有效支撑。
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U463.6
【图文】：
１．１．４．虚拟车逡逑为了使车联网更好地为用户提供智能交通中的服务，有学者提出了人车协同的个逡逑体模型来应对人车协同行为在车网环境中的复杂性［２８］。该个体模型随后被扩展为虚逡逑拟车的概念［ａｉ３］。虚拟车是具有智能决策能力的实体，作为车联网中连接物理空间和逡逑信息空间的重要载体，它抽象出了车辆及驾驶员状态，获取车辆状态、意图、行为等逡逑信息，作为物理车辆在信息空间的映像。虚拟车在网络中连接边缘或云端控制节点，逡逑为城市全局交通优化提供支持。虚拟车周围连接的是同样的虚拟车群体，它们之间可逡逑以不分主从，自主地通信交互。逡逑虚拟车的智能来源是驾驶员的知识，每个虚拟车的知识表现出对应驾驶员的驾驶逡逑行为及出行习惯。当驾驶员在选路决策的时候，本质上并不是一个完全理性的博弈者，逡逑并不会完全理性的根据系统推荐的“最优”路线进行决策，而是对选路成本具有一定逡逑６逡逑
航与分流服务的提供。逡逑体的行为可信度量方法。车网环境是一个开放复杂的系统，部分个或恶意的行为会扰乱整个环境的秩序，导致协同服务的效果降低。并抑制协同中干扰或违约等行为，我们需要基于车网数据对个体的可信度量。个体可以利用局部通信／观察等手段动态地对周围环境、认知。局部群体分享情报并对情报进行迭代融合，生成局部动态信的中心仲裁器对历史情报融合生成全局声誉，再将局部和全局融量向可信服务的需求者提供，以支撑个体之间的有效协同。逡逑织结构逡逑１．２节中介绍的多个体之间协同服务进行了深入研究，组织结构余部分的组织结构如下：逡逑多虚拟车协同服务关键技术研宄综述。本章介绍了当前国内外对虚关研宄现状，并详细分析了当前研宄的不足及挑战。逡逑
逦ｋ逡逑图２－１高通Ｃ－Ｖ２Ｘ方案的两种模式１逡逑图２－１以高通的技术路线Ｃ－Ｖ２Ｘ为例，介绍了两种互补的通信传输模式：Ｎｅｔｗｏｒｋ逡逑ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ邋和邋Ｄｉｒｅｃｔ邋ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ。在邋Ｎｅｔｗｏｒｋ邋ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ邋模式下，使用逡逑传统移动通信频谱，车辆直接和基站通信。在Ｄｉｒｅｃｔｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ模式下，车辆和逡逑道路基础设施、车辆以及行人都通过ＩＴＳ的波段进行直接通信，其通信可以与蜂窝网逡逑络独立。考虑到系统对两种通信模式的兼容性，两种模式向上提供统一的数据接口，逡逑方便重用上层ＴＣＰ／ＩＰ、ＩＥＥＥ／ＥＴＳＩ／ＩＳＯ等协议及标准。尽管不同公司对５Ｇ技术细节逡逑设计有所不同，但我们可以认为５Ｇ旨在为车联网对象（车辆，行人，交通灯等）提逡逑供泛在、可靠的信息传输服务，它可以同时为车辆进行分布式或集中式协同提供物理逡逑通信条件。逡逑我们认为虚拟车是信息空间中的人车合一的映像，既包含车辆移动特性又包含人逡逑的习惯偏好。它作为车联网信息空间中的智能实体
本文编号：2778504
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U463.6
【图文】：
１．１．４．虚拟车逡逑为了使车联网更好地为用户提供智能交通中的服务，有学者提出了人车协同的个逡逑体模型来应对人车协同行为在车网环境中的复杂性［２８］。该个体模型随后被扩展为虚逡逑拟车的概念［ａｉ３］。虚拟车是具有智能决策能力的实体，作为车联网中连接物理空间和逡逑信息空间的重要载体，它抽象出了车辆及驾驶员状态，获取车辆状态、意图、行为等逡逑信息，作为物理车辆在信息空间的映像。虚拟车在网络中连接边缘或云端控制节点，逡逑为城市全局交通优化提供支持。虚拟车周围连接的是同样的虚拟车群体，它们之间可逡逑以不分主从，自主地通信交互。逡逑虚拟车的智能来源是驾驶员的知识，每个虚拟车的知识表现出对应驾驶员的驾驶逡逑行为及出行习惯。当驾驶员在选路决策的时候，本质上并不是一个完全理性的博弈者，逡逑并不会完全理性的根据系统推荐的“最优”路线进行决策，而是对选路成本具有一定逡逑６逡逑
航与分流服务的提供。逡逑体的行为可信度量方法。车网环境是一个开放复杂的系统，部分个或恶意的行为会扰乱整个环境的秩序，导致协同服务的效果降低。并抑制协同中干扰或违约等行为，我们需要基于车网数据对个体的可信度量。个体可以利用局部通信／观察等手段动态地对周围环境、认知。局部群体分享情报并对情报进行迭代融合，生成局部动态信的中心仲裁器对历史情报融合生成全局声誉，再将局部和全局融量向可信服务的需求者提供，以支撑个体之间的有效协同。逡逑织结构逡逑１．２节中介绍的多个体之间协同服务进行了深入研究，组织结构余部分的组织结构如下：逡逑多虚拟车协同服务关键技术研宄综述。本章介绍了当前国内外对虚关研宄现状，并详细分析了当前研宄的不足及挑战。逡逑
逦ｋ逡逑图２－１高通Ｃ－Ｖ２Ｘ方案的两种模式１逡逑图２－１以高通的技术路线Ｃ－Ｖ２Ｘ为例，介绍了两种互补的通信传输模式：Ｎｅｔｗｏｒｋ逡逑ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ邋和邋Ｄｉｒｅｃｔ邋ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ。在邋Ｎｅｔｗｏｒｋ邋ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ邋模式下，使用逡逑传统移动通信频谱，车辆直接和基站通信。在Ｄｉｒｅｃｔｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ模式下，车辆和逡逑道路基础设施、车辆以及行人都通过ＩＴＳ的波段进行直接通信，其通信可以与蜂窝网逡逑络独立。考虑到系统对两种通信模式的兼容性，两种模式向上提供统一的数据接口，逡逑方便重用上层ＴＣＰ／ＩＰ、ＩＥＥＥ／ＥＴＳＩ／ＩＳＯ等协议及标准。尽管不同公司对５Ｇ技术细节逡逑设计有所不同，但我们可以认为５Ｇ旨在为车联网对象（车辆，行人，交通灯等）提逡逑供泛在、可靠的信息传输服务，它可以同时为车辆进行分布式或集中式协同提供物理逡逑通信条件。逡逑我们认为虚拟车是信息空间中的人车合一的映像，既包含车辆移动特性又包含人逡逑的习惯偏好。它作为车联网信息空间中的智能实体
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1 杨树;车联网中多虚拟车协同服务方法研究[D];北京邮电大学;2018年
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