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多智能体协同控制系统的设计与应用
| 论文题名： | 多智能体协同控制系统的设计与应用 |
| 关键词： | 多智能体;智能交通系统;协同控制;信息融合 |
| 摘要： | 近年来，智能交通系统（ITS）成为解决交通中任务调度、资源分配等协作问题的热点，它利用无线通信、电子传感器、协同控制以及计算机网络等先进技术，实现车、路、云端于一体的综合交通运输管理平台。 汽车信息物理融合系统（VCPS）是一种面向 ITS的应用解决方案，利用多传感器信息融合技术，对汽车进行智能化服务的多智能体架构。在VCPS中，以多种智能体为基本物理单元，采集周围环境的数据进行智能交互服务，实现车与车、车与路、车与云端的信息共享，从而有效的解决ITS中的各种交通问题。在复杂多变的ITS动态环境中，需要有效解决资源分配、行为协调、冲突消除等协调交互问题，而多智能体系统（MAS）可有效解决各独立智能体的协同、协调、协作等问题。基于多智能体的协作通信与协同控制，本文针对ITS应用原型设计了一套多智能体协同控制系统。该系统不仅能够验证ITS中协作通信、协同控制等关键技术，而且对ITS的应用研究具有参考性和实用性。本文的主要研究工作如下： （1）多智能体协同控制系统架构的设计。该系统架构采用了空地一体化的分层结构式设计，其中，底层物理层主要实现多智能体小车在模拟的交通道路中自由行驶和路口协同；中间网络层主要实现移动数据传输和多车协作通信；顶层 HMI交互中心主要实现决策控制，可通过四旋翼飞行器和交通摄像头进行实时监控。 （2）多智能体协作通信网络的设计。利用ZigBee自组织网络技术对多智能体进行组网，实现车与车、车与路、车与云端的信息交互，以及多智能体之间的协作通信与协同控制；通过WiFi+ZigBee多模通信网关，实现多智能体节点与HMI交互中心的信息交互。 （3）多智能体协同控制算法的设计。该算法通过RFID标签的定位，协调节点RSU的虚拟交通灯，实现多个智能体节点在模拟的交通道路场景中进行路口协同；同时，HMI交互中心通过WiFi通信协议实现四旋翼飞行器的协同控制。 （4）HMI交互中心系统的设计。HMI交互中心利用协作通信网络，可以实时监控每辆智能车节点的位置、行驶状态、安全状态等信息，利用空中四旋翼飞行器，实时显示模拟交通路口的状况。 |
| 作者： | 任林 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 周毅 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河南大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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