以车联网推进智慧城市
更快、更安全、更环保的十字路口
最初发表于工程进展
具有动态交通控制的十字路口
在道路运输工程中，十字路口被定义为两条或多条道路或街道相遇或交叉的地面交叉口。统计数据表明，十字路口是交通控制的主要障碍，因为它们占交通事故和整体道路拥堵的大部分。目前的技术创新已经导致了自动驾驶汽车/联网自动驾驶汽车（cav）的引入。理想情况下，这种创新要求开发一种有效的交通管理方法，旨在减少拥堵，提高安全性，同时不影响现有的基础设施。这可以通过缩短车辆间距来实现。目前，交通信号灯控制是协调冲突交通流，保证城市道路安全的主要手段。
当前的澳门威尼斯人注册网站研究已经导致了一种自适应交通信号灯控制系统的发展，该系统能够根据不同的情况动态调整信号授时。无论如何，这样的发展不能满足自动驾驶汽车的安全需求。本团队在过去的澳门威尼斯人注册网站研究中建立了一个分散的最优控制框架，用于在不使用明确交通信号的情况下，在不允许左转和右转的情况下，在线协调连续的自动驾驶汽车车流。然而，在该出版物中，为了实现安全，他们要求自动驾驶汽车在通过合并区时保持恒定的速度，同时保持它们之间的安全距离，以避免追尾。
据报道，以前的工作取得了显著进展。不用说，为了让自动驾驶汽车更好地适应现有的基础设施，它们应该能够根据转弯来改变速度，因为现在，右转弯和左转弯必须包含在框架中。基于此，来自波士顿大学系统工程系和信息与系统工程中心的澳门威尼斯人注册网站研究人员：Christos Cassandras教授（ECE， SE）和前博士生张越（SE ' 19）建议在他们早期的工作基础上，通过包括所有可能的转弯，优化乘客舒适度指标，以及能量和旅行时间的最小化，来优化控制自动驾驶汽车通过无信号交叉口。他们的澳门威尼斯人注册网站研究成果目前发表在澳门威尼斯人注册网站研究期刊Automatica上。
保证安全
在他们的工作中，他们回顾了之前提出的模型，并将其扩展到包括左转弯和右转弯。随后，他们推导出保证每辆CAV到达合并区域的时间的条件，这些时间受到控制区中前面的CAV的约束。在此基础上，提出了每个CAV的分散最优控制问题，以最小化其行驶时间和能量消耗，证明了最优轨迹的结构性质，并推导了其显式解。最后，他们制定并求解了另一个优化问题，其目标是共同最小化合并区内的乘客舒适度指标及其能耗。
作者报告说，尽管增加了复杂性，但仍然可以以分散的方式获得最佳解决方案，每个CAV需要来自其他CAV子集的信息。总的来说，他们的分析提供了一个最优的计划轨迹，可以作为低级CAV控制器跟踪的参考，例如使用模型预测控制方法。
澳门威尼斯人注册网站研究员Bios
Christos G. Cassandras是波士顿大学工程学杰出教授。他是系统工程系主任，电气与计算机工程教授，以及波士顿大学信息与系统工程中心（CISE）的联合创始人。他毕业于耶鲁大学（学士学位，1977年）、斯坦福大学（硕士学位，1978年）和哈佛大学（硕士学位，1979年）；博士,1982)。1982年至1984年，他在ITP Boston， Inc.工作，负责自动化制造系统的设计。1984-1996年，他是马萨诸塞大学阿姆赫斯特分校电气与计算机工程系的教员。他擅长于离散事件和混合系统、协同控制、随机优化、网络系统中的分布式优化和计算机模拟领域，并应用于计算机和传感器网络、制造系统和运输系统。他在这些领域发表了450多篇论文，并出版了六本书。他曾客座编辑过几期技术期刊，并在几家期刊编委会任职。除了他的学术活动，他还广泛地与工业组织合作，参与各种系统集成项目和决策支持软件的开发。他最近与The MathWorks， Inc.合作开发了离散事件和混合系统模拟器SimEvents®。
Cassandras博士从1998年到2009年担任IEEE Transactions on Automatic Control的主编，也曾担任Technical Notes和Correspondence的编辑和副编辑。他是2012年IEEE控制系统协会（CSS）的主席。他还曾担任出版副总裁，CSS理事会成员，以及多个IEEE委员会成员，并主持过几次会议。他曾在许多国际会议上担任全体会议/主题演讲嘉宾，包括2001年的美国控制会议，2002年和2016年的IEEE决策与控制会议，以及2017年的第20届IFAC世界大会，也是IEEE杰出讲师。
他获得了多个奖项，包括2011年IEEE控制系统技术奖，IEEE控制系统协会杰出成员奖（2006年），1999年离散事件系统Harold Chestnut奖（IFAC最佳控制工程教科书）。建模和性能分析，2011年和2014年IBM/IEEE智慧地球挑战赛的奖项（分别为“智能停车”系统和Street Bump系统的分析引擎），2014年波士顿大学工程杰出学者奖，多个荣誉教授，1991年Lilly奖学金和2012年Kern奖学金。他是Phi Beta Kappa和Tau Beta Pi的成员。他也是IEEE和IFAC的会员。
张曰他于2019年在Dr. Christos G. Cassandras的指导下获得波士顿大学系统工程博士学位。她的澳门威尼斯人注册网站研究兴趣包括混合系统的控制和优化以及大数据分析在智能交通系统中的应用。2015年夏天，她在田纳西州橡树岭国家实验室的国家交通澳门威尼斯人注册网站研究中心担任澳门威尼斯人注册网站研究实习生。2018年夏天，她在加利福尼亚州门洛帕克的Facebook担任软件开发实习生。2019年夏天，她在加利福尼亚州圣克拉拉的NVIDIA自动驾驶汽车团队实习。目前，她在Facebook担任广告排名澳门威尼斯人注册网站研究科学家。