طراحی معماری سیستم های نهفته خودترمیم شونده برای کاربردهای بلادرنگ در سیستم های حمل و نقل هوشمند

سیستم های حمل و نقل هوشمند (ITS) به طور فزاینده ای بر سیستم های نهفته بلادرنگ برای عملکردهای حیاتی متکی هستند. با افزایش پیچیدگی این سیستم ها و محیط های چالش برانگیزی که در آن ها فعالیت می کنند، نیاز به قابلیت خودترمیمی برای تضمین عملکرد مداوم و قابل اعتماد ضروری شده است. این مقاله یک معماری جامع برای سیستم های نهفته خودترمیم شونده در کاربردهای بلادرنگ ITS ارائه می دهد. معماری پیشنهادی از یک ساختار چندلایه تشکیل شده که شامل لایه های نظارت، تشخیص خطا، تصمیم گیری و اجرای ترمیم است و از تکنیک های افزونگی چندگانه، یادگیری ماشین و مکانیزم های بازیابی پویا بهره می برد. این معماری با استفاده از یک مطالعه موردی در سیستم پیشگیری از تصادف خودروهای خودران ارزیابی شده است. نتایج آزمایش های میدانی نشان می دهد که معماری پیشنهادی قادر است نرخ تشخیص خطای ۹۷.۸%، زمان بازیابی کمتر از ۵۰ میلی ثانیه و قابلیت دسترسی ۹۹.۹۹۷% را در شرایط چالش برانگیز محیطی فراهم کند. همچنین، این معماری توانسته است مصرف انرژی را در مقایسه با روش های سنتی افزونگی کامل تا ۴۲% کاهش دهد. تحلیل های عملکردی نشان می دهد که معماری پیشنهادی الزامات سطح یکپارچگی ایمنی خودرو (ASIL-D) را برآورده می کند و می تواند به عنوان چارچوبی مقیاس پذیر برای طیف وسیعی از کاربردهای ITS مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

سیستم های نهفته ، خودترمیمی ، پردازش بلادرنگ ، سیستم های حمل و نقل هوشمند ، تحمل پذیری خطا ، قابلیت اطمینان