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城市交通网络分布式MPC:基于仿真的性能分析。 (英语) Zbl 1312.93046号

摘要:与集中式策略相比,采用分布式模型预测控制(DMPC)的城市交通网络的运行更加灵活,因为DMPC允许控制基础设施的优雅扩展、局部重新配置和对故障运行的容忍。然而,由于分布方案带来的复杂性增加,计算性能不如集中式模型预测控制(MPC)高效。为了评估灵活性和性能之间的权衡,本文评估了DMPC与集中式控制相比的故障容忍度和性能。关注的问题是在商业微观交通模拟器中模拟的典型交通网络中绿灯时间的信号设置。开发了一个软件工具,用于与模拟器一起实现和模拟DMPC框架。DMPC与MPC以及不使用约束优化的基线反馈控制策略的比较表明,相对于基线情况,DMPC可以实现性能增益,并提高对故障的容忍度。DMPC的计算效率低于集中式MPC;然而,DMPC所花费的时间远低于现场使用所需的时间。尽管DMPC的真正分布式部署需要特殊的硬件,但它可以在不损失操作灵活性的情况下在中央集群中实现。

MSC公司:

93B40码 系统理论中的计算方法(MSC2010)
93甲15 大型系统
93甲14 分散的系统
90B20型 运筹学中的交通问题
93立方厘米 控制理论中的应用模型

软件:

杰森
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Scattolini,分布式和分层模型预测控制的架构,《过程控制杂志》19(5),第723页–(2009)·doi:10.1016/j.jprocont.2009.02.003
[2] Pannocchia,次优非线性MPC固有鲁棒性的条件,《系统与控制快报》60(9),第747页–(2011)·Zbl 1226.93110号 ·doi:10.1016/j.sysconle.2011.05.013
[3] Venkat,分布式MPC策略及其在电力系统自动发电控制中的应用,IEEE控制系统技术汇刊16(6),第1192页–(2008)·doi:10.1109/TCST.2008.919414
[4] Maestre,《基于合作博弈的分布式模型预测控制》,《最优控制应用与方法》32页153–(2011)·Zbl 1225.93045号 ·doi:10.1002/oca.940
[5] Negenborn,《交通网络的多智能体模型预测控制:串行与并行方案》,《人工智能的工程应用》21(3),第353页–(2007)·doi:10.1016/j.engappai.2007.08.005
[6] Stewart,合作分布式模型预测控制,《系统与控制快报》59页460–(2010)·Zbl 1198.93085号 ·doi:10.1016/j.sysconle.2010.06.005
[7] Camponogara,具有控制输入和输出约束的线性动态网络模型预测控制的分布式优化,IEEE自动化科学与工程汇刊8(1),第233页–(2011)·doi:10.1109/TASE.2010.2061842
[8] Souza FA Peccin VB Camponogara E分布式模型预测控制在城市交通网络中的应用:实施、实验和分析加拿大多伦多,2010 613 618
[9] de Oliveira LB Camponogara E城市交通网络预测控制:初步评估Foz do Iguaçu,巴西2007
[10] Aboudolas,《大规模拥堵城市道路网络中基于存储和转发的信号控制方法》,交通研究,第C 17(2)部分,第163页–(2009)·doi:10.1016/j.trc.2008.10.002
[11] Kraus,使用TUC策略进行经济高效的实时交通信号控制,IEEE智能交通系统杂志2(4),第6页–(2010)·doi:10.1109/MITS.2010.939916
[12] Oliveira,城市交通网络中信号分裂的多智能体模型预测控制,交通研究:C部分,新兴技术18第120页–(2010)·doi:10.1016/j.trc.2009.04.022
[13] Mota JFC Xavier JMF Aguiar PMQ Püschel M分布式ADMM用于模型预测控制和拥塞控制Maui,USA 2012 5110 5115
[14] Diakaki,流量响应网络范围信号控制的多变量调节器方法,控制工程实践10(2)第183页–(2002)·doi:10.1016/S0967-0661(01)00121-6
[15] Robertson,实时优化交通信号网络-SCOOT方法,IEEE车辆技术汇刊40(1)第11页–(1991)·doi:10.1009/25.69966
[16] Mirchandani,RHODES到智能交通系统,IEEE智能系统20(1)pp 10–(2005)·Zbl 05094301号 ·doi:10.1109/MIS.2005.15
[17] Gazis DC Potts RB英国伦敦过饱和十字路口1963 221 237
[18] Diakaki C走廊网络交通流综合控制Chania,希腊1999
[19] 邦迪,图论与应用(1976)·Zbl 1226.05083号 ·doi:10.1007/978-1-349-03521-2
[20] 坎波诺加拉,《设计通信网络以分解网络控制问题》,《计算信息杂志》17(2),第207页–(2005)·Zbl 1239.90017号 ·doi:10.1287/ijoc.1030.0056
[21] Boyd,凸优化(2004)·doi:10.1017/CBO9780511804441
[22] 坎波诺加拉,分布式模型预测控制:同步和异步计算,IEEE系统汇刊,人与控制论-第A部分,第37页,732页-(2007)·doi:10.1109/TSMCA.2007.902632
[23] 坎波诺加拉,不确定动态线性网络MPC的分布式优化,IEEE自动控制汇刊57(3),第804页–(2012)·Zbl 1369.93334号 ·doi:10.1109/TAC.2011.2168070
[24] Bordini,使用Jason在AgentSpeak中编程多代理系统(2007)·Zbl 1132.68021号
[25] Olstam,Car-folling模型的比较(2004)
[26] Panwai,微观车辆通行行为的比较评估,IEEE智能交通系统汇刊6(3),第314页–(2005)·doi:10.1109/TITS.2005.853705
[27] de Souza FA是一个实现分布式MPC的计算平台,用于控制2011年马卡岛的城市交通网络
[28] 2013年具有状态和控制输入约束的线性动态网络MPC的Camponogara E A分布式对偶优化算法
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