MODBUS RTU通信协议在电站远程控制系统中的应用

主要介绍了基于Modbus RTU规约通过RS-485串口实现电站控制模块与可编程控制器通信的具体方法.Modbu8协议是应用于电子控制器上的一种通用串行协议,主要用于实现与分布式I/O(远程L/O)的通讯,该协议已经成为我国工业自动化网络协议规范的国家标准之一.     

船舶监控系统中的大数据处理平台研究

首先阐述了基于大数据平台的船舶监控系统的功能,以及船舶监控系统的工作流程,指出研究此系统的关键技术是大数据平台任务分布式查询和作业调度,然后通过对传统研究算法的改进,设计了ITPUT分布式查询算法和Three-Queue作业调度算法,最后实验结果表明本文所改进的算法响应时间短、执行效率高。     

深水欠驱动自主水下航行器分布式控制方法

针对传统CAN总线控制方法在欠驱动状态下,出现的控制指令响应速度慢、欠驱动状态下控制指令下达滞后等问题。提出深水欠驱动自主水下航行器分布式控制方法,在传统CAN总线控制方法的基础上建立欠驱动信号指令识别单元与分布式控制指令识别传输单元,实现分布式控制的效果。通过对比实验证明:提出的深水欠驱动自主水下航行器分布式控制方法,能够准确识别航行器的欠驱动状态,并通过分布式控制指令传输方式,完成对欠驱动状态下航行器的稳定、准确控制。     

海上雷达信号分布式处理系统的构建

为了解决传统雷达信号处理系统由于信号接受面狭窄导致的信号丢失的问题,提出海上雷达信号分布式处理系统的构建设计。设计采用分布式的信号处理方式,通过构建雷达信号分布式模型,获取系统设计数据,再根据数据来确定采用硬件型号与技术参数及系统软件的设计架构,从而完成对提出系统的构建。采用仿真雷达信号数据对设计系统进行仿真测试,通过数据证明设计的合理性与可行性。     

船用分布式单片机自动容错控制系统

为解决传统船用分布式单片机控制系统存在抗干扰能力较低的不足,提出船用分布式单片机自动容错控制系统设计,基于船用分布式单片机自动容错控制系统结构设计,以及系统外部连接的设计,实现了控制系统的硬件设计;依托自动容错控制系统容错算法设计、程序设计,完成了船用分布式单片机自动容错控制系统的软件设计,实现了提出的系统设计,实验数据表明,运行提出的分布式单片机自动容错控制系统较传统控制系统,抗干扰能力提升11.74%,适合于自动控制集成性高的船舶使用。     

基于预先分类的分布式水下网络空间多维数据并行调度方法

水下网络数据调度方法存在网络空间多维数据调度策略异常、交互资源槽分布调度存在资源均衡分布异常的状况,导致数据交互调度能力下降,数据间交互延迟增大,多维数据类别化调度准确率受到影响。针对问题提出基于预先分类的分布式水下网络空间多维数据并行调度方法,首先,对调度数据类别进行资源槽的类别优化处理,通过引入资源槽与分类调度算法,理顺资源槽交互类别数据集;接着对网络空间多维数据进行调度逻辑的计算,根据网络数据传输特点,引入多维数据分布式云并行调度算法,对网络空间中的并行数据流进行优化,实现多维数据的并行调度;最后,通过设计1 000～2 000组的实验数据,对提出方法的可行性进行证明,证明方法具有可行性高、数据并行调度效率高、稳定好的特点。     

车路协同环境下车辆群体协同决策研究综述

从车路协同环境下车辆群体协同决策机制、协同决策方法与典型应用场景方面分析了国内外车辆群体协同决策的研究现状;考虑车辆群体协同决策机制的不同,系统梳理了集中式和分布式2种决策机制的相关研究;针对车辆群体协同决策方法的多样性,以基于优化和基于启发式2类决策方法为主线,对比分析了不同决策方法的优劣;考虑车辆群体协同决策应用场景的不同,全面分析了匝道、路口、路段和路网等多个应用场景下车辆群体协同决策的相关理论与研究;考虑国内外车辆协同决策典型项目进展,分别梳理了中国、美国、日本和欧洲代表性车辆群体协同决策项目任务、建设与实施情况;从系统结构、普适模型和示范场景3个方面提出了未来车路协同环境下车辆群体协同决策的发展趋势。研究结果表明:集中式车辆群体协同决策机制有助于提升局部区域内的车辆通行性能,分布式车辆群体协同决策机制有助于提升全局范围内的交通运行状态;基于优化的车辆群体协同决策方法在特定场景下可最大程度提升决策效果,基于启发式的车辆群体协同决策方法在大多数场景下可获得可行的决策效果;由于不同场景下车辆群体协同决策问题的复杂性有所不同,需要在统一框架下做针对性建模。研究结果可为车路协同环境下新型混合交通系统的管理与控制提供参考。      

船舶编队控制综述

研究了船舶编队控制的特点,从船舶编队控制结构、编队路径规划、编队运动建模和编队运动控制4个方面分别对现状和方法进行分析;介绍了船舶编队控制原理,描述了船舶编队领导-跟随结构、虚拟结构、图论结构、基于行为结构的数学表示方法及应用场景;针对船舶编队路径规划,总结了编队环境建模、全局路径规划和局部避碰规划等最新方法及其特点,展示了基于粒子群优化算法的船舶编队局部避碰效果;针对船舶编队控制运动建模,构建了考虑干扰、控制时延和约束的船舶编队水动力模型,并将该模型在船舶编队过闸控制场景中进行了验证;针对船舶编队运动控制,归纳了典型集中式、分散式和分布式编队控制器特点,指出分布式编队控制器具有更好的鲁棒性和可扩展性,设计了基于分布式模型预测控制的编队航行控制器。研究结果表明:目前船舶编队控制技术瓶颈主要体现在有人/无人编队共融、岸端驾控为主的内河船舶编队控制、不确定干扰下的船舶编队控制、通信受限下船舶编队鲁棒控制、特殊水域船舶编队控制和船舶编队控制一致性等方面;在未来船舶编队发展中,应重点解决船舶编队分布式协同控制、船舶编队任务多元化控制、基于生物群体机制的船舶编队控制、特殊水域船舶编队控制、人工智能技术在船舶编队控制中的应用等问题。      

混合车型需求响应公交服务定制问题研究

针对现存需求响应公交服务中服务质量与服务效率的矛盾,本文提出一种使用混合车型的需求响应服务定制方法.首先采用基于k-means的算法,获得具有时空特性的服务单元.在此基础上,将载运车辆的分配与路径规划问题,视为一个带时间窗的取送问题,通过Dantzig-Wolfe分解,以最小化走行距离和使用车辆数为目标,构建需求响应公交服务定制等价分解模型.在MapReduce框架下,设计了分布式列生成算法,提出了解的可行性保障机制.最后,求解以北京市为背景的案例,验证了模型和方法的可行性和正确性.     

大规模路网中分布式车辆群体协同决策方法

为解决车路协同环境下大规模路网中车辆群体协同决策问题,提出了分布式车辆群体协同决策方法;在深入分析交通控制特性的基础上,构建了路网分解模型,将大规模协同决策问题分解成若干个同质小规模子问题,每个子问题覆盖了上游路段、路口和下游路段这3类不同交通区域;基于虚拟车辆映射技术构建了车辆群体协同决策模型,将路口区域二维车辆群体协同决策问题转化为一维问题;与路段区域内车辆群体协同决策方式相同,在路口区域内通过控制虚拟车队中车辆的等效车头时距来完成车辆之间的交互和冲突消解,进而采用统一的协同决策参数来解决各子问题中不同区域内车辆群体的协同决策问题;基于不同区域内车辆群体协同决策参数的统一化,设计了上、下游区域之间的协作机制来保证上游车辆在充分考虑下游交通状态的基础上做出合适的驾驶决策。仿真结果表明：在不同的交通需求设置下,采用提出的方法后,车辆在通过冲突区的过程中均具有平滑的时空轨迹,避免了车辆时空轨迹出现剧烈波动;相对于纯分布式方法,提出的方法在给定的仿真条件下可使车辆燃油消耗最大降低14%;因此,在大规模路网中实施提出的分布式车辆群体协同决策方法可有效降低冲突区对车流连续性的影响,从而保证了车...