Big Data Analytics and Network Calculus Enabling Intelligent Management of Autonomous Vehicles in a Smart City

计算机科学 排队论 智能交通系统 网络微积分 大数据 分析 智慧城市 交通拥挤 运筹学 分布式计算 服务质量 计算机网络 计算机安全 运输工程 数据科学 数据挖掘 物联网 工程类
作者
Qimei Cui,Yingze Wang,Kwang‐Cheng Chen,Wei Ni,I-Cheng Lin,Xiaofeng Tao,Ping Zhang
出处
期刊:IEEE Internet of Things Journal [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:6 (2): 2021-2034 被引量:74
标识
DOI:10.1109/jiot.2018.2872442
摘要

Artificial intelligence (AI) and big data analytics enable autonomous vehicles (AVs) to dramatically change future intelligent transportation in smart cities. AVs are envisaged to evolve to a service rather than a product in the future. To provide best user experience of such services, three primary factors, namely, waiting time, travel time, and supply of AV services, are taken into consideration in a multiobjective optimization. Conventional optimization of services relies on traffic flow analysis over a queuing network model. However, due to the mobility of vehicles and the transfer uncertainty of road networks, the queuing network analysis is too complicated and practically intractable. For accuracy and convenient processing, network calculus (NC) is extended to model the queueing problem in this paper. The optimal number of available AVs can be identified by guaranteeing the waiting time of customers. The satisfaction of AV services can be viewed as a supply and demand problem, and optimized by bipartite graph matching. In order to reduce the average travel time, especially for rush hours with heavy traffic, we further propose a new online AVs fleet management scheme with congestion control for smart cities. It is shown that the intelligent management of AV fleet can be efficiently achieved, outperforming the cases of traditional vehicles. NC-assisted AI enables an efficient intelligent transportation paradigm in smart cities, while achieving substantial energy saving.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
整齐泥猴桃完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
徐行完成签到,获得积分10
2秒前
香蕉觅云应助健壮柚子采纳,获得10
2秒前
千秋入画发布了新的文献求助10
2秒前
gxt完成签到,获得积分10
2秒前
咕噜咕噜发布了新的文献求助10
3秒前
滕遥发布了新的文献求助10
3秒前
yellow发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
眯眯眼的网络完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
小绿茶完成签到,获得积分10
5秒前
老老实实好好活着完成签到,获得积分10
7秒前
彩色的傲晴完成签到,获得积分10
7秒前
CipherSage应助linkin采纳,获得10
7秒前
卜谷雪完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
9秒前
周小博发布了新的文献求助10
9秒前
文艺小馒头完成签到,获得积分10
9秒前
做实验的猫应助Miyaco采纳,获得10
9秒前
9秒前
千秋入画完成签到,获得积分10
9秒前
丘比特应助enigmafox采纳,获得10
9秒前
小绿茶发布了新的文献求助10
9秒前
shier完成签到,获得积分20
9秒前
10秒前
zly完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
111完成签到,获得积分10
10秒前
滕遥完成签到,获得积分10
11秒前
雷锋完成签到,获得积分10
12秒前
开心心完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
小罗完成签到,获得积分10
13秒前
痕墨笙完成签到 ,获得积分10
13秒前
miao发布了新的文献求助10
13秒前
dejiangcj完成签到,获得积分10
13秒前
星夜完成签到 ,获得积分10
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6519803
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8312809
关于积分的说明 17777146
捐赠科研通 5621918
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2926876
邀请新用户注册赠送积分活动 1903761
关于科研通互助平台的介绍 1764268