智能城市决策制定中受量子启发的车辆网络优化
在严格延迟与可靠性约束下,联网自动驾驶车辆需要城市级协同调度。然而现有方法多将通信与交通优化割裂处理,易在网络中断或计算资源争用时性能恶化。该研究团队提出QIVNOM框架——一种无需量子处理器的经典边缘-云硬件量子启发式方案,可联合优化车对车(V2V)、车对基础设施(V2I)通信及城市交通控制。该框架将候选路由-信号方案编码为概率叠加态,采用球面投影梯度与退火采样进行更新,以最小化正则化目标函数:通过纠缠式正则项耦合网络与交通决策,结合切比雪夫多目标标量化与可行性投影来保障延迟可靠性约束。基于METR-LA校准的SUMO-OMNeT++/Veins混合仿真平台,在5×5 km城区地图(IEEE 802.11p与5G NR侧行链路)的测试表明:QIVNOM将端到端平均延迟降至57.3毫秒,较最优基线降低约20%;事故场景下延迟从79毫秒降至62毫秒(降幅21.5%),路侧单元(RSU)故障时从86毫秒降至67毫秒(降幅22.1%)。数据包投递率达96.7%(提升2.3个百分点),整体可靠性保持96.7%,其中RSU故障下仍达96.8%(基线为94.1%)。在道路封闭场景中,平均行程时间缩短至12.8分钟(基线14.5分钟),拥堵率降至33%(基线37%)。

