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基于HLA的车路协同系统仿真方法研究
| 论文题名： | 基于HLA的车路协同系统仿真方法研究 |
| 关键词： | 车路协同;多分辨率建模;高层体系结构;仿真框架;数学模型;PTP协议 |
| 摘要： | 车路协同系统是基于先进的全时空动态交通信息采集、融合技术，通过全方位实施车/车、车/路动态实时信息交互进行车辆主动安全控制和道路协同管理，形成人车路有效协同的安全、高效和环保的道路交通信息系统，是一个涉及多因素、多层次复杂关系的大规模实时分布式系统。随着车路协同技术的迅速发展，迫切需要着重研究车路协同系统的建模与仿真等关键技术，用于模拟实际交通系统中的复杂交通场景，并进行重复试验和分析研究，保障和提高车路协同模式下的交通系统安全与效率。 论文在总结和分析车路协同技术的国内外研究现状的基础上，采用多分辨率建模方法对车路协同系统进行研究，并基于HLA(High Level Architecture)仿真框架初步构建了车路协同仿真平台；针对车路协同系统层次化结构特点，将车路协同仿真系统划分为交通流级、车路协同应用场景模型级、受控车辆级三种分辨率层次；采用MR-DEVS(Multi-Resolution Discrete Event System Specification)描述规范对车辆实体和路侧设备实体进行了数学描述，在此基础上研究了车路协同系统的多分辨率网络模型的数学模型。 论文基于HLA仿真标准设计了车路协同系统的仿真框架，定义了车路协同通信原语的交互类，并基于此构建了仿真联邦的FOM/SOM表；借助COSIM协同仿真平台设计了仿真平台高层模型，在此基础上构建了车路协同系统仿真平台；针对系统仿真过程中的实时性要求，讨论了各个联邦成员的时间管理策略并设计了基于PTP(Precision Timing Protocol)协议的高精度仿真时钟同步方法，测试结果显示该方法有效解决了各个联邦成员间的时钟同步问题；最后，以仿真管理器联邦成员的实现过程为例展示了基于HLA的车路协同仿真平台的仿真分析过程。 论文对构建的车路协同仿真联邦各成员进行了功能联调，完成了仿真平台的基本功能，提出的基于HLA的仿真框架较好满足了车路协同系统仿真需求，仿真平台的建立为今后车路协同技术的深入研究提供了基础平台，对车路协同系统的研发和实际应用具有一定的理论意义。 |
| 作者： | 李四辉 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 上官伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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