サイバーフィジカルシステムのセキュアなイベントベースト制御とモビリティへの展開

对网络物理系统进行基于事件的安全控制和移动部署

• 批准号: 22K04163
• 负责人: 小林 孝一
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04163/
• 关键词: サイバーフィジカルシステム; イベントベースト制御; 車群制御; ブロックチェーン

サイバーフィジカルシステム（CPS）とは，物理システムと情報システムが相互結合したシステムである．電力，医療，農業，モビリティなど多くの分野に応用されている．CPSの代表的な制御手法として，イベントベースト制御が知られている．イベントベースト制御とは，必要なときだけ計測値の収集や制御入力の更新を行う手法である．本研究では，CPSに対するセキュアなイベントベースト制御手法の確立を目的としている．セキュアなシステム構築に向けて，ブロックチェーンの活用を目指している．また，応用として車群制御に取り組むことも目的となっている．まず，分散エネルギー管理システムの分散最適化にブロックチェーンを適用した．ここで考える分散エネルギー管理システムは，ビルや工場をエージェントとしたマルチエージェントシステムであり，電気自動車などもエージェントとして組み込むことが可能である．計算機実験により，実用的な計算時間で処理可能であることを明らかにしました．次に，簡単な問題設定で，ピニング合意制御に基づく車群制御に取り組んだ．交差点付近で制御則を切り替えることで，交差点で止まることなく車群が交差することを可能にした．また，制御則を切り替えるタイミングも考察した．最後に，イベント駆動制御に関しては，出力フィードバックによる動的な制御器の設計法を確立した．制御器は凸計画問題（線形行列不等式を制約条件として最適化問題）を解くことで容易に求めることができる．

网络小组式系统（CPS）是将物理系统和信息系统组合在一起的系统。它适用于许多领域，例如电力，医疗，农业和流动性。事件 - 最佳控制被称为CPS的典型控制方法。基于事件的控制是一种仅在必要时收集测量值和更新控制输入的方法。在这项研究中，目的是为CPS建立一个安全的事件控制方法。我们的目标是将区块链用于安全系统构建。目的是将汽车组控制作为应用程序。首先，将区块链应用于分布式能源管理系统的分散体。此处考虑的分布式能源管理系统是使用建筑物和工厂作为代理的多代理系统，并且可以作为代理。计算器实验表明，它可以在实际的计算时间内进行处理。接下来，使用简单的问题设置，我们根据固定协议控制进行了汽车组控制。通过在交叉路口附近切换控制规则，可以在不停止交叉路口的情况下相交的汽车相交。我们还考虑了切换控制规则的时机。最后，关于事件驱动器控制，建立了由输出反馈设计的动态控制设备。可以通过求解凸面图片（使用线性矩阵不等式作为约束条件的优化问题）轻松请求控制器。

项目成果

Blockchain-Based Optimization of Distributed Energy Management Systems with Real-Time Demand Response

基于区块链的分布式能源管理系统优化与实时需求响应

• DOI: 10.1587/transfun.2021eap1162
• 发表时间: 2022
• 期刊: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences
• 作者: OGAWA Daiki;KOBAYASHI Koichi;YAMASHITA Yuh
• 通讯作者: YAMASHITA Yuh

Output Feedback Ultimate Boundedness Control with Decentralized Event-Triggering

具有分散事件触发功能的输出反馈终极有界控制

• 发表时间: 2022
• 作者: Koichi Kitamura;Koichi Kobayashi;Yuh Yamashita
• 通讯作者: Yuh Yamashita

Sensor Scheduling-Based Detection of False Data Injection Attacks in Power System State Estimation

电力系统状态估计中基于传感器调度的虚假数据注入攻击检测

• DOI: 10.1587/transfun.2021eal2098
• 发表时间: 2022
• 期刊: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences
• 作者: OBATA Sho;KOBAYASHI Koichi;YAMASHITA Yuh
• 通讯作者: YAMASHITA Yuh

Control of Multi-Agent Surveillance Systems Using Reinforcement Learning

使用强化学习控制多智能体监控系统

• 发表时间: 2022
• 作者: Keita Terashima;Koichi Kobayashi;and Yuh Yamashita
• 通讯作者: and Yuh Yamashita

Virtual merge and split at intersection for vehicle platooning based on self-triggered pinning consensus control

• DOI: 10.1080/01691864.2022.2126731
• 发表时间: 2022-09
• 期刊: Advanced Robotics
• 影响因子: 2
• 作者: Ayaka Tanaka;Koichi Kobayashi;Y. Yamashita