车路协同仿真场景设计与实现

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[ 中图分类号 ]U 4 9 1 . 5 4 ;T P 3 9 1 . 9 [ 文 献标 志码 ]^ [ 文章编号] 1 6 7 3— 4 4 3 2( 2 0 1 5 )O 1 — 0 0 5 1一 O 6
车路协同系统 ( c o o p e r a t i v e v e h i c l e s i n f r a s t r u c t u r e s y s t e m,c ws )是用来实现车载设备与路侧系统 以 及周边车 载设备通 信 的前沿 技术 .通过 C V I S ,车辆能更 好地感 知 周 围环境 ,接 受协 助驾驶 的重 要信 息 ,
[ 收稿 日期 ]2 0 1 4一 o 9— 2 1 [ 修 回日期 ]2 0 1 4—1 1— 0 6 [ 作者简介 ]崔琳娜 ( 1 9 9 0一) ,女 ,硕 士研 究生 ,研究方 向为 电器智 能化 ,智能交 通仿 真.通讯作 者 :吴克 寿 ( 1 9 7 5一) ,男 ,教授 ,博士 ,研 究方 向为 软 件体 系 结构 ,嵌 入式 系 统安 全 .E ma i l : k s w u @x m u t .
道 路监管部 门能更 迅速地处 理交通 事故并将 车流从 事故 区域疏散 u j . 国际上 ,车路 协 同系统 主要 有美 国 的V I I , I n t e l l i D r i v e,欧盟 的 S a f e S p o t ,C o o p e r s ,e S a f e t y , 日本 的 S m a r t c a r ,S m a r t w a y等 .车 路 协 同 技 术 的关键 是实现 车与 车之 间 和 车与 路 之 间 的通信 . 车路 通信 即在路 侧 间隔设 置 路侧 通 信单 元 ( r o a d s i d e u n i t ,R S U ) ,形成路 侧无线通 信 网. 车车通信 即通过建立 车辆 自组 网络 ( v e h i c u l a r a d- h o c n e t w o r k , V A N E T ) 实 现 车 辆 跟 驰 和 防 撞 预 警 . V A N E T 中 实 现 车 车 、车 路 通 信 方 式 有 :Z i g B e e ,G P R S , Wi MA X,Wi F i 和专用 短程通 信技术 ( D S R C ) 等 J .现 阶段 国 内一些 研究人员设计 车联 网系统 时 ,利用 D S R C实现 车车 、车路 信息 的传输 ,采 用 3 G / 4 G、Wi F i 、G P S 、Wi MA X实 现车一 中心 和路一 中心 的通信 。 。 J , 但 因 尚未考 虑到路侧 行人探测 器控制 和适用 于车路协 同的多种传感 器 的接 人 ,而 不能 满足实 际工程 的需
( a c c i d e n t i n v e s t i g a t o r n o d e ,A I N)5部 分组 成 .
每 台车 上装 载基 于 多智能 体 的 车 载控 制 单 元 O B U,路 侧 配 置路 侧 通 信 单 元 R S U,车 车 间 车 路 间 的通 信采 用 基 于 I E E E 8 0 2 . 1 l p的 D S R C,并 由此 构成 V A N E T车辆 自组 网络 .V A N E T的主要 功能 :通 过 检 测车 速 以及 车辆 的位 置坐 标是 否 与调 度相 符来 保证 道路 安 全 ,并 可解 决小 型 车辆 因被 大型 车辆遮
第2 3卷
第 1 期
厦 门理工 学院学报
J o u r n a l o f Xi a me n Un i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y
V0 1 . 2 3 N o . 1
Fe b.加 1 5
2 0 1 5年 2月
要.本文结合多智能体对车路协同模型做进一步改进 , 提出车辆专用通信网络和路侧无线传感网络混合
的基 于多智 能体 的 C V I S架构 ,通过 多智能体对 C V I S进行 分布式 的协 同 自适应 控制.
1 多智 能体 车 路 协 同 系统 模 型
多 智能 体 系统是 由多个 可计 算 的智 能体 组成 的集 合 ,多智 能体 具有 模块 化 、扩展 性好 的特 点 ,因 而适 合 于应 用到 分散 性 大 、复杂 度高 的交 通控 制 网络 卜 .本 文设 计 的车路 协 同模型 由基 于 多智 能 体 的车载 控制 单元 ( o n b o a r d u n i t ,O B U) ,路侧 通信 单元 ( r o a d . s i d e u n i t ,R S U) ,基 于多智 能体 的路 侧 基础 设 施 ( r o a d — s i d e i fr n a s t r u c t u r e ,R S I ) ,传 感 器 节 点 ( s e n s o r n o d e ,S N) , 交 通 故 障 探 测 器
含 路 侧 终 端 、 车 载 终 端 和 行 人 探 测 器 ,通 过 无 线 通 信 网络 实现 人 一 车一 路 信 号 互 联 ,全 方 位 感 知 周 围环 境 信
息. 用 T r a n s Mo d e l e r 对厦 门市某区域进行 仿真 ,结 果表 明:该 架构 可 以准确、全 面地感知道 路环境 ,采集 交通事故信 . g - ,反 映全路 网运行状 况,并可依据仿 真结果 对交通异 常情况进行预 测和判 定 ,为路 网的安全 运行提供 有力的参考. [ 关键 词 ]车辆 自组 网络 ;多智 能体 ;车路 协 同;T r a n s同 仿 真 场 景 设 计 与 实 现
崔琳 娜 ,吴 克寿
( 厦 门理工学院计算机信 息与工程学院 ,福建 厦 门 3 6 1 0 2 4 ) [ 摘 要] 为改善道路安全 、提 高交通效率 并 实现 智慧 交通 ,提 出一种基 于 多智 能体的 车辆 自组 网络
和路侧无 线感知 网络的车路协 同系统混合 架构.该架构 中每 台车和 各重要路 I : 2 的信号 灯均为 多智能体 ,包