面向自动驾驶车辆队列的切换系统通信安全博弈

车辆间通信使自动驾驶队列能够提高交通效率和安全性，同时通过恒定间距策略确保弦稳定性。然而，基于通信的控制器容易受到各种网络攻击。在本文中，我们提出了一种分布式攻击缓解防御框架，该框架采用双模控制系统重配置方案，以防止受 compromise 的队列成员通过消息伪造攻击造成碰撞。具体而言，我们将其建模为由基于通信的协作控制器和基于传感器的本地控制器组成的切换系统，并推导出实现全局一致指数稳定性（GUES）以及队列操作意义上的弦稳定性的条件。切换决策来自对攻击者和防御者交互的博弈论分析。在该框架中，攻击者作为领导者选择是否参与恶意活动，而防御者在异常检测器的帮助下决定部署哪种控制系统。不完美的检测报告将该博弈与不完美信息关联起来。专用的状态约束进一步增强了对有界但激进的消息修改的安全性，在这种情况下，有界解仍可能违反实际约束，例如车辆几乎相撞。我们的表述独特地将切换系统与安全博弈相结合，以战略性地提高此类自动驾驶车辆系统的安全性。