[發(fā)明專利]多車輛網(wǎng)絡(luò)在切換變化環(huán)境下的協(xié)調(diào)控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611241644.5
• 申請(qǐng)日: 2016-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN108255168B
• 公開（公告）日: 2021-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟德元;牛偉麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): G05D1/02
• 分類號(hào): G05D1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種多車輛網(wǎng)絡(luò)在切換變化環(huán)境下的協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，所述多車輛網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)個(gè)體車輛，對(duì)于每個(gè)個(gè)體車輛執(zhí)行以下步驟：

A：獲取所述個(gè)體車輛當(dāng)前時(shí)刻的位置以及所述個(gè)體車輛的鄰居車輛的當(dāng)前時(shí)刻的位置；

B：確定所述個(gè)體車輛的符號(hào)參數(shù)以及所述個(gè)體車輛的鄰居車輛的符號(hào)參數(shù)，其中所述個(gè)體車輛的符號(hào)參數(shù)以及所述個(gè)體車輛的鄰居車輛的符號(hào)參數(shù)是預(yù)先指定的，所述符號(hào)參數(shù)取值為1或-1，使得所述多個(gè)個(gè)體車輛被分為兩組，其中一組車輛中的車輛的符號(hào)參數(shù)為1，另一組車輛中的車輛的符號(hào)參數(shù)為-1；

C：根據(jù)所述多車輛網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前時(shí)刻的加權(quán)鄰接矩陣確定所述個(gè)體車輛的采樣步長，其中所述個(gè)體車輛的采樣步長非負(fù)且滿足預(yù)定的權(quán)規(guī)則條件，所述預(yù)定的權(quán)規(guī)則條件為：

其中，γ為所述個(gè)體車輛i的采樣步長，a_ij(t)為所述多車輛網(wǎng)絡(luò)在當(dāng)前時(shí)刻t的第i行第j列的加權(quán)鄰接矩陣元素，N_i(t)為所述個(gè)體車輛i在當(dāng)前時(shí)刻t的鄰居車輛集合，f_n＝{1,2,…,n}為所述多車輛網(wǎng)絡(luò)中車輛的個(gè)數(shù)的集合；以及

D：根據(jù)所述個(gè)體車輛當(dāng)前時(shí)刻的位置、所述個(gè)體車輛的鄰居車輛當(dāng)前時(shí)刻的位置、所述個(gè)體車輛的符號(hào)參數(shù)、所述個(gè)體車輛的鄰居車輛的符號(hào)參數(shù)、所述多車輛網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前時(shí)刻的加權(quán)鄰接矩陣和所述個(gè)體車輛的采樣步長控制所述個(gè)體車輛；

所述步驟D進(jìn)一步包括：

D1：根據(jù)所述個(gè)體車輛當(dāng)前時(shí)刻的位置、所述個(gè)體車輛的鄰居車輛當(dāng)前時(shí)刻的位置、所述個(gè)體車輛的符號(hào)參數(shù)、所述個(gè)體車輛的鄰居車輛的符號(hào)參數(shù)和所述多車輛網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前時(shí)刻的加權(quán)鄰接矩陣，通過以下公式確定所述個(gè)體車輛的控制量：

其中，x_i(t)為個(gè)體車輛i在當(dāng)前時(shí)刻t的位置，x_j(t)為所述個(gè)體車輛i的鄰居車輛j在當(dāng)前時(shí)刻t的位置，σ_i為所述個(gè)體車輛i的符號(hào)參數(shù)，σ_j為所述個(gè)體車輛i的鄰居車輛j的符號(hào)參數(shù)，u_i(t)為所述個(gè)體車輛i在當(dāng)前時(shí)刻t的控制量，a_ij(t)為所述多車輛網(wǎng)絡(luò)在當(dāng)前時(shí)刻t的第i行第j列的加權(quán)鄰接矩陣元素，N_i(t)為所述個(gè)體車輛i在當(dāng)前時(shí)刻t的鄰居車輛集合；

D2：根據(jù)所述控制量、所述個(gè)體車輛在當(dāng)前時(shí)刻的位置和所述個(gè)體車輛的采樣步長，通過以下的公式確定所述個(gè)體車輛的下一時(shí)刻的位置：

x_i(t+1)＝x_i(t)+γu_i(t)，

其中，x_i(t+1)為所述個(gè)體車輛i在下一時(shí)刻t+1的位置，γ為所述個(gè)體車輛i的采樣步長。

2.一種車輛，其特征在于，包括：

獲取模塊，用于獲取所述車輛的當(dāng)前時(shí)刻的位置以及所述車輛的鄰居車輛的當(dāng)前時(shí)刻的位置；

第一確定模塊，用于確定所述車輛的符號(hào)參數(shù)以及所述車輛的鄰居車輛的符號(hào)參數(shù)，其中所述車輛的符號(hào)參數(shù)以及所述車輛的鄰居車輛的符號(hào)參數(shù)是預(yù)先指定的，所述符號(hào)參數(shù)取值為1或-1，使得多個(gè)個(gè)體車輛被分為兩組，其中一組車輛中的車輛的符號(hào)參數(shù)為1，另一組車輛中的車輛的符號(hào)參數(shù)為-1；

第二確定模塊，用于根據(jù)所述車輛所在的多車輛網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前時(shí)刻的加權(quán)鄰接矩陣確定所述車輛的采樣步長，其中所述車輛的采樣步長非負(fù)且滿足預(yù)定的權(quán)規(guī)則條件，所述預(yù)定的權(quán)規(guī)則條件為：

其中，γ為所述個(gè)體車輛i的采樣步長，a_ij(t)為所述多車輛網(wǎng)絡(luò)在當(dāng)前時(shí)刻t的第i行第j列的加權(quán)鄰接矩陣元素，N_i(t)為所述個(gè)體車輛i在當(dāng)前時(shí)刻t的鄰居車輛集合，f_n＝{1,2,…,n}為所述多車輛網(wǎng)絡(luò)中車輛的個(gè)數(shù)的集合；以及

控制模塊，用于根據(jù)所述車輛的當(dāng)前時(shí)刻的位置、所述車輛的鄰居車輛的當(dāng)前時(shí)刻的位置、所述車輛的符號(hào)參數(shù)、所述車輛的鄰居車輛的符號(hào)參數(shù)、所述車輛所在的多車輛網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前時(shí)刻的加權(quán)鄰接矩陣和所述車輛的采樣步長控制所述車輛；

其中，所述控制模塊具體包括：

控制量確定單元，用于根據(jù)所述車輛的當(dāng)前時(shí)刻的位置、所述車輛的鄰居車輛的當(dāng)前時(shí)刻的位置、所述車輛的符號(hào)參數(shù)、所述車輛的鄰居車輛的符號(hào)參數(shù)和所述車輛所在的多車輛網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前時(shí)刻的加權(quán)鄰接矩陣，通過以下公式確定所述車輛的控制量：

其中，x_i(t)為個(gè)體車輛i在當(dāng)前時(shí)刻t的位置，x_j(t)為所述個(gè)體車輛i的鄰居車輛j在當(dāng)前時(shí)刻t的位置，σ_i為所述個(gè)體車輛i的符號(hào)參數(shù)，σ_j為所述個(gè)體車輛i的鄰居車輛j的符號(hào)參數(shù)，u_i(t)為所述個(gè)體車輛i在當(dāng)前時(shí)刻t的控制量，a_ij(t)為所述多車輛網(wǎng)絡(luò)在當(dāng)前時(shí)刻t的第i行第j列的加權(quán)鄰接矩陣元素，N_i(t)為所述個(gè)體車輛i在當(dāng)前時(shí)刻t的鄰居車輛集合；

位置確定單元，用于所述控制量、所述個(gè)體車輛在當(dāng)前時(shí)刻的位置和所述個(gè)體車輛的采樣步長，通過以下的公式確定所述個(gè)體車輛的下一時(shí)刻的位置：

x_i(t+1)＝x_i(t)+γu_i(t)，

其中，x_i(t+1)為所述個(gè)體車輛i在下一時(shí)刻t+1的位置，γ為所述個(gè)體車輛i的采樣步長。