Autonoma fordonsplutoner kommer att spela en viktig roll för att förbättra trafiksäkerheten på vägarna i morgondagens smarta städer. Fordon i en autonom pluton kan utnyttja kommunikationer mellan fordon (V2V) för att samla in miljöinformation för att bibehålla målhastigheten och avståndet mellan fordonen. Men på grund av osäkerheten i den trådlösa kanalen, V2V kommunikation inom en pluton kommer att uppleva en trådlös systemfördröjning. En sådan systemfördröjning kan försämra fordonets förmåga att stabilisera sin hastighet och sina avstånd inom sin pluton. I detta dokument studeras problemet med integrerade kommunikations- och styrsystem för trådlösa anslutna autonoma fordonsplutoner. I synnerhet föreslås ett nytt ramverk för att optimera en plutons drift samtidigt som man gemensamt tar hänsyn till fördröjningen av det trådlösa V2V-nätet och stabiliteten i fordonets kontrollsystem. För det första görs stabilitetsanalys för styrsystemet och de maximala krav på fördröjning av det trådlösa systemet som kan förhindra att kontrollsystemet är instabilt härleds. Därefter utförs fördröjningsanalys för att bestämma end-to-end-fördröjningen, inklusive köning, bearbetning och överföringsfördröjning för V2V-länken i det trådlösa nätverket. Med hjälp av den härledda trådlösa fördröjningen härleds därefter en lägre gräns och ett ungefärligt uttryck för det trådlösa systemets tillförlitlighet, vilket definieras som sannolikheten för att det trådlösa systemet uppfyller styrsystemets fördröjningsbehov. Därefter optimeras styrsystemets parametrar på ett sätt som maximerar den härledda trådlösa systemtillförlitligheten. Simuleringsresultaten bekräftar de analytiska härledningarna och studerar effekterna av parametrar, såsom paketstorleken och plutonens storlek, på fordonsplutonens tillförlitlighet. Viktigare är att simuleringsresultaten belyser fördelarna med att integrera styrsystem och trådlös nätverksdesign samtidigt som de ger riktlinjer för att utforma en autonom pluton för att förverkliga den nödvändiga stabiliteten i det trådlösa nätverket och kontrollsystemet. Manuskript ). M. Bennis är verksam vid Centrum för trådlös kommunikation, Uleåborgs universitet, 90014 Uleåborg, Finland, och även med Terms-Velikulär kommunikation, anslutna autonoma fordon, stabilitetsanalys, fördröjningsanalys, styrsystemsdesign.
Dessutom föreslås en ram för prestandaanalys för att optimera en plutons drift samtidigt som man gemensamt tar hänsyn till fördröjningen av V2V-nätet och stabiliteten i fordonets kontrollsystem REF.
Joint Communication and Control for Wireless Autonomous Vehicular Platoon Systems
{'venue': 'IEEE Transactions on Communications', 'journal': 'IEEE Transactions on Communications', 'mag_field_of_study': ['Computer Science', 'Mathematics']}