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

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．

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．