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车路协同环境下车辆群体协同决策研究综述

交通运输工程学报 2022年第3期22卷 1-18页

作者：张毅裴华鑫姚丹亚清华大学信息科学技术学院北京100084 清华大学北京信息科学与技术国家研究中心北京100084 清华G伯克利深圳学院广东深圳518055 东南大学现代城市交通技术江苏高校协同创新中心江苏南京210096

从车路协同环境下车辆群体协同决策机制、协同决策方法与典型应用场景方面分析了国内外车辆群体协同决策的研究现状;考虑车辆群体协同决策机制的不同,系统梳理了集中式和分布式2种决策机制的相关研究;针对车辆群体协同决策方法的多样性... 详细信息

从车路协同环境下车辆群体协同决策机制、协同决策方法与典型应用场景方面分析了国内外车辆群体协同决策的研究现状;考虑车辆群体协同决策机制的不同,系统梳理了集中式和分布式2种决策机制的相关研究;针对车辆群体协同决策方法的多样性,以基于优化和基于启发式2类决策方法为主线,对比分析了不同决策方法的优劣;考虑车辆群体协同决策应用场景的不同,全面分析了匝道、路口、路段和路网等多个应用场景下车辆群体协同决策的相关理论与研究;考虑国内外车辆协同决策典型项目进展,分别梳理了中国、美国、日本和欧洲代表性车辆群体协同决策项目任务、建设与实施情况;从系统结构、普适模型和示范场景3个方面提出了未来车路协同环境下车辆群体协同决策的发展趋势.研究结果表明:集中式车辆群体协同决策机制有助于提升局部区域内的车辆通行性能,分布式车辆群体协同决策机制有助于提升全局范围内的交通运行状态;基于优化的车辆群体协同决策方法在特定场景下可最大程度提升决策效果,基于启发式的车辆群体协同决策方法在大多数场景下可获得可行的决策效果;由于不同场景下车辆群体协同决策问题的复杂性有所不同,需要在统一框架下做针对性建模.研究结果可为车路协同环境下新型混合交通系统的管理与控制提供参考.

关键词：智能交通智能车路协同系统车辆群体协同决策集中式机制分布式机制路权分配示范场景

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基于增强现实的灌浆协同决策可视化研究

水力发电学报 2022年第1期41卷 14-24页

作者：盖世聪余佳关涛任炳昱王晓玲吕明明天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300350

灌浆工程具有隐蔽性、专业性等特点,为提升灌浆质量,需要采用会商等手段进行灌浆协同决策。然而当前会商采用二维图纸或三维虚拟场景进行协同分析,缺乏物体纵深距离的真实空间维度,存在沉浸式交互不佳且决策信息共享不及时等问题。针对... 详细信息

灌浆工程具有隐蔽性、专业性等特点,为提升灌浆质量,需要采用会商等手段进行灌浆协同决策。然而当前会商采用二维图纸或三维虚拟场景进行协同分析,缺乏物体纵深距离的真实空间维度,存在沉浸式交互不佳且决策信息共享不及时等问题。针对上述问题,本文提出基于增强现实的灌浆协同决策可视化方法,基于灌浆三维信息模型,以视觉惯性里程计技术为基础,实现虚拟模型与真实场景的融合与沉浸式交互分析;采用基于云端通信的状态同步法、锚点转移法和Vuforia增强图像识别技术,实现灌浆协同决策信息的三维沉浸式可视化共享。工程实例分析结果表明,本文提出的方法能够实现灌浆决策信息的沉浸式交互查询与跨区域协同决策,为灌浆过程控制提供了新思路。

关键词：灌浆协同决策增强现实云端通信沉浸式可视化

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大规模路网中分布式车辆群体协同决策方法

交通运输工程学报 2022年第3期22卷 174-183页

作者：裴华鑫杨敬轩胡坚明张毅清华大学信息科学技术学院北京100084 清华大学北京信息科学与技术国家研究中心北京100084 清华-伯克利深圳学院广东深圳518055 东南大学现代城市交通技术江苏高校协同创新中心江苏南京210096

为解决车路协同环境下大规模路网中车辆群体协同决策问题,提出了分布式车辆群体协同决策方法;在深入分析交通控制特性的基础上,构建了路网分解模型,将大规模协同决策问题分解成若干个同质小规模子问题,每个子问题覆盖了上游路段、路口... 详细信息

为解决车路协同环境下大规模路网中车辆群体协同决策问题,提出了分布式车辆群体协同决策方法;在深入分析交通控制特性的基础上,构建了路网分解模型,将大规模协同决策问题分解成若干个同质小规模子问题,每个子问题覆盖了上游路段、路口和下游路段这3类不同交通区域;基于虚拟车辆映射技术构建了车辆群体协同决策模型,将路口区域二维车辆群体协同决策问题转化为一维问题;与路段区域内车辆群体协同决策方式相同,在路口区域内通过控制虚拟车队中车辆的等效车头时距来完成车辆之间的交互和冲突消解,进而采用统一的协同决策参数来解决各子问题中不同区域内车辆群体的协同决策问题;基于不同区域内车辆群体协同决策参数的统一化,设计了上、下游区域之间的协作机制来保证上游车辆在充分考虑下游交通状态的基础上做出合适的驾驶决策。仿真结果表明:在不同的交通需求设置下,采用提出的方法后,车辆在通过冲突区的过程中均具有平滑的时空轨迹,避免了车辆时空轨迹出现剧烈波动;相对于纯分布式方法,提出的方法在给定的仿真条件下可使车辆燃油消耗最大降低14%;因此,在大规模路网中实施提出的分布式车辆群体协同决策方法可有效降低冲突区对车流连续性的影响,从而保证了车辆安全、平稳、环保地行驶。

关键词：智能交通智能车路协同系统协同决策大规模路网分布式策略

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高速多车多驾驶行为的冲突协同决策方法

汽车安全与节能学报 2023年第5期14卷 609-617页

作者：张新锋吴琳李致远柳欢长安大学汽车学院西安710064 新疆农业大学交通与物流工程学院乌鲁木齐830052

为解决高速公路场景下多车多驾驶行为车辆空间位置冲突的问题,提出了一种基于二分图最优匹配的驾驶行为冲突协同决策方法。根据静态交通信息,创建车辆可行候选驾驶行为集,依据车道平均车速、车辆密度、行进空间、即碰时间(TTC)、行驶负... 详细信息

为解决高速公路场景下多车多驾驶行为车辆空间位置冲突的问题,提出了一种基于二分图最优匹配的驾驶行为冲突协同决策方法。根据静态交通信息,创建车辆可行候选驾驶行为集,依据车道平均车速、车辆密度、行进空间、即碰时间(TTC)、行驶负担等5种评价指标构建效用函数,对候选驾驶行为定量评价;以车辆实施驾驶行为结束时刻的潜在空间位置为目标集合,驾驶行为评价效用为权值,构建基于车辆集合与目标集合的二分图;以全局总效用值最大为决策目标,采用Kuhn-Munkres(KM)算法求解最优匹配;搭建仿真场景,来验证该方法的有效性。结果表明:该协同决策方法可有效解决多车多驾驶行为冲突,保证车辆行车安全,提高道路上初末时刻车辆2%的效用值和8%的平均车速,增加了通行效率,且驾驶行为决策的准确性相比于遗传算法(GA)、粒子群算法(PSO)分别提高了11%和9%,同时KM算法的实时性远高于GA算法和PSO算法。

关键词：自动驾驶协同决策二分图 Kuhn-Munkres(KM)算法效用函数

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基于多智能体航空公司航班恢复协同决策方法

南京航空航天大学学报 2023年第5期55卷 868-877页

作者：季灵吴薇薇吴思韵高强刘硕南京航空航天大学民航学院南京211106

航空公司进行航班延误恢复时,各种资源之间会通过航班计划产生间接关联,此时各决策单元若独立地考虑本领域内的资源恢复问题,将难以保证恢复方案的整体可行性和全局优化性。为探究航空公司航班恢复过程中各决策部门的决策模型及其协同关... 详细信息

航空公司进行航班延误恢复时,各种资源之间会通过航班计划产生间接关联,此时各决策单元若独立地考虑本领域内的资源恢复问题,将难以保证恢复方案的整体可行性和全局优化性。为探究航空公司航班恢复过程中各决策部门的决策模型及其协同关系,本文提出了基于多智能体技术的航班恢复协同决策仿真方法。首先,基于航空公司实际组织架构构建了航班恢复多智能体决策系统框架;其次,对部门间协同决策的动态过程进行了分析,将延误恢复的全过程分为了预恢复、可行解协商、均衡解协商3个阶段,构建了三阶段协同决策机制;最后,根据不同资源的恢复特性建立各决策部门的核心决策模型与部门间自动协商模型,并基于多智能体系统进行仿真。仿真结果显示,基于多智能体的协同决策方法能够在3.8 s的极短时间内针对1天中包含3架飞机和12个航班的航班计划做出完整的延误恢复方案,并且能够在保障航空公司整体效益的情况下一定程度地平衡各决策主体的自身利益。

关键词：航空运输延误恢复协同决策多智能体仿真系统

基于多目标的无人值守工业控制系统安全策略协同决策

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控制与决策 2023年

作者：郭伟杰刘璐杜鑫周纯杰华中科技大学人工智能与自动化学院华中科技大学网络空间安全学院

工业互联网的发展实现了工业生产的“少人化”,“无人化”的同时也使得工业控制系统面临着更多的信息安全威胁.针对信息安全防护需求实现过程中信息安全策略与功能安全策略存在冲突以及无人值守工业控制系统现场端与监控端的安全策略决... 详细信息

工业互联网的发展实现了工业生产的“少人化”,“无人化”的同时也使得工业控制系统面临着更多的信息安全威胁.针对信息安全防护需求实现过程中信息安全策略与功能安全策略存在冲突以及无人值守工业控制系统现场端与监控端的安全策略决策目标存在冲突的问题,本文提出了一种基于多目标的安全策略协同决策方法.通过设置安全策略协同规则实现信息安全策略与功能安全策略的协同.构建风险收益量化模型和冲突风险量化模型对安全策略的风险收益属性以及实施所增加的冲突风险进行量化.结合各现场端的可接受风险阈值,利用多目标优化算法实现无人值守工业控制系统现场端与监控端的协同决策.最后,以煤矿行业无人值守压风机控制系统为对象,仿真验证了所提方法的有效性.

关键词：无人值守工业控制系统信息安全功能安全协同决策多目标风险控制

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机场协同决策的应用历史与研究趋势综述

航空工程进展 2024年第1期15卷 149-156页

作者：高昀琦唐铁桥曹峰范幸丽牟建良北京航空航天大学交通科学与工程学院北京100191 中国民用航空局综合司北京100710 首都机场集团科技管理有限公司北京100621

机场协同决策可以有效提升机场的运行效率,进而提升整个民航运输网络的运行效率。本文查阅并整理了机场协同决策的相关标准、政策文件与研究论文,梳理了机场协同决策的发展历程以及国内外学术界、工业界有关协同决策的研究及应用现状;... 详细信息

机场协同决策可以有效提升机场的运行效率,进而提升整个民航运输网络的运行效率。本文查阅并整理了机场协同决策的相关标准、政策文件与研究论文,梳理了机场协同决策的发展历程以及国内外学术界、工业界有关协同决策的研究及应用现状;分析讨论了机场协同决策未来的发展趋势与当前时期协同决策所面临的挑战;基于我国的实际情况,给出了一些机场协同决策的发展建议;总结了机场协同决策的理论与应用价值以及协同决策在我国面临的问题与挑战。本文研究为提升机场与整个航空交通网络的运行效率与经济效益提供了理论支撑和依据。

关键词：民用航空机场运行协同决策信息共享复杂网络

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协同决策机制下的时隙二次指派

南京航空航天大学学报 2013年第1期45卷 140-146页

作者：严俊吴桐水高强唐小卫南京航空航天大学民航学院南京210016 中国民航科学技术研究院科技处北京100028 中国民航大学经济与管理学院天津300300

随着中国民航的快速发展,航班不正常变得越来越严重。由空管、航空公司与机场三方构建的协同决策机制成为应对该局面的重要手段。本文研究航空公司在协同决策机制下,当时隙资源发生严重不足时,对时隙进行二次指派的方法。文中建立了一... 详细信息

随着中国民航的快速发展,航班不正常变得越来越严重。由空管、航空公司与机场三方构建的协同决策机制成为应对该局面的重要手段。本文研究航空公司在协同决策机制下,当时隙资源发生严重不足时,对时隙进行二次指派的方法。文中建立了一种基于航班波运行方式的航班时隙指派模型,针对模型的特点与实时决策要求采用模拟退火算法求解。最后通过实例证明了采用本文的方法可以大幅度减少旅客总延误时间。

关键词：时隙缺乏航班指派协同决策航班波启发式算法

面向协同决策能力培养的轨道交通虚拟仿真实验教学改革

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高等工程教育研究 2022年第4期70卷 81-85,115页

作者：彭其渊李力文超张晓梅西南交通大学交通运输与物流学院西南交通大学交通运输与物流学院交通运输国家级实验教学示范中心

从国家战略、行业发展、持续提升轨道交通类专业人才培养质量需求及传统人才培养方式中的不足等维度,分析新时期强化交通运输专业学生协同决策能力培养的重要性。基于轨道交通运输组织的特点及发展趋势,剖析轨道交通运输组织协同决策能... 详细信息

从国家战略、行业发展、持续提升轨道交通类专业人才培养质量需求及传统人才培养方式中的不足等维度,分析新时期强化交通运输专业学生协同决策能力培养的重要性。基于轨道交通运输组织的特点及发展趋势,剖析轨道交通运输组织协同决策能力的内涵及需求。面向培养需求,构建“五层次、全环节、多系统、一平台”的交通运输专业虚拟仿真实验教学体系及“五层次”能力贯通式递进培养实验教学模式。以西南交通大学交通运输国家级实验教学示范中心在虚拟仿真实验教学资源建设与实验教学的实践探索为例,阐述面向协同决策能力培养的虚拟仿真实验教学资源建设思路、实验教学环境构建、实验项目设计、实验教学组织实施等,实践表明,依托优质虚拟仿真实验教学资源群,以多层次的完整闭环的实验项目群为载体,能有效培养学生的协同决策和实践创新能力。

关键词：协同决策轨道交通虚拟仿真实验教学运输组织