Autori:  (1) Mehdi Naderi;  (2) Markos Papageorgiou;  (3) Dimitrios Troullinos;  (4) Iasson Karafyllis;  (5) Ioannis Papamichail.  Tabela veza   Sažetak i uvod   Modeliranje vozila   Kontrola nelinearne povratne informacije   OD koridori i željene orijentacije   Kontrolori granica i sigurnosti   Rezultati simulacije   Zaključak   Dodatak A: Detekcija sudara   Dodatak B: Transformisane krive ISO-distance   Dodatak C: Lokalna gustina   Dodatak D: Detalji sigurnosnog kontrolora   Dodatak E: Parametri kontrolera   Reference    Kontrola automatiziranih vozila na velikim kružnim tokovima bez traka je izazovna zbog geometrijske složenosti i čestih sukoba između vozila koja ulaze, rotiraju i izlaze. Ovaj rad predlaže sveobuhvatnu metodologiju za kontrolu vozila unutar kružnog toka i povezanih grana puta. Razvijena strategija kretanja vozila u realnom vremenu oslanja se na izvanmrežno izračunate široke koridore kretanja koji se preklapaju, po jedan za svako kretanje Porijeklo-Destinacija (OD), koji ocrtavaju dopuštene zone kretanja odgovarajućih OD vozila. Također, željene orijentacije zavisne od prostora određene su destinacijom, kako bi se ublažili potencijalni sukobi vozila i smanjila udaljenost putovanja. Distribuirana (po vozilu) strategija kontrole kretanja, koja koristi dva nelinearna regulatora povratne sprege (NLFC), za kružna i prava kretanja, respektivno, koristi se za navigaciju svakog vozila unutar odgovarajućeg OD koridora prema njegovom odredištu, uzimajući u obzir željenu orijentaciju i izbjegavajući sudare sa drugim vozilima; dok kontrolori granica garantuju da granice koridora neće biti narušene, a izlaz neće biti propušten. Kao prekompliciranu studiju slučaja, smatramo čuvenu kružnu raskrsnicu Place Charles de Gaulle u Parizu, širine 38 m i koja se sastoji od desetak dvosmjernih radijalnih ulica, dakle ukupno 144 OD. Relevantnost i efikasnost prikazane metode je potvrđena mikroskopskom simulacijom i evaluacijom makroskopskih podataka. Sažetak—    automatizirana vozila, saobraćaj bez trake, mikroskopska simulacija, nelinearni regulator povratne sprege Indeksni pojmovi—  I. UVOD  Kako bi se riješili problemi uzrokovani prometnim zagušenjima, kao što su kašnjenja u putovanju, degradacija okoliša i smanjena sigurnost u saobraćaju, razvijene su i djelomično korištene različite metode kontrole saobraćaja u proteklim decenijama [1], [2]. U skorije vrijeme razvijen je širok spektar sistema za automatizaciju vozila i komunikacije (VACS) koji značajno poboljšavaju individualne sposobnosti vozila, omogućavajući novu generaciju potencijalnih alata za upravljanje prometom [3], [4]. Ova tendencija se nastavlja pojavom visokoautomatiziranih vozila ili vozila gotovo bez vozača koja se isprobavaju u stvarnom prometnom okruženju, vidi npr. [5]. U ne tako dalekoj budućnosti, vozila bi mogla komunicirati jedno s drugim i sa infrastrukturom; i vozi automatski, na osnovu vlastitih senzora, komunikacija i odgovarajućih strategija kontrole kretanja.  Nedavno je predložen koncept TrafficFluid, nova paradigma za promet vozila, koja se primjenjuje na visokim nivoima automatizacije i komunikacije vozila [6]. Koncept TrafficFluid se oslanja na dva kombinovana principa: (a) Saobraćaj bez trake, pri čemu vozila nisu vezana za fiksne saobraćajne trake, kao u konvencionalnom saobraćaju, već mogu voziti bilo gdje na 2-D površini puta; i (b) guranja vozila, pri čemu vozila saopštavaju svoje prisustvo drugim vozilima ispred sebe (ili ih oni osete), a to može uticati na kretanje vozila ispred. U posljednjih nekoliko godina predloženo je nekoliko strategija kretanja za autonomna vozila na infrastrukturi bez traka prema paradigmi TrafficFluid, koristeći različite metodologije, uključujući: ad-hoc strategije [6], [7], optimalnu kontrolu [8], [ 9], učenje potkrepljenja [10], nelinearno upravljanje povratnom spregom [11], [12]; a razvijeno je i generičko simulacijsko okruženje za saobraćaj bez traka [13]; vidi [14] za kratak pregled.  U izuzetnom glavnom izlaganju [15], Luc Julia je spomenuo dva razloga zašto vozila bez vozača možda nikada neće biti stvarnost, a jedan od njih je složena kružna raskrsnica Place Charles de Gaulle u Parizu, prikazana na slici 1, koja je previše složena za automatizirana vozila. (AV) za navigaciju. Ova čuvena kružna raskrsnica je široka 38 m, sa vanjskim radijusom od 84 m i unutrašnjim od 46 m. Sastoji se od desetak dvosmjernih radijalnih ulica, odnosno 144 različita kretanja za vozila. S obzirom na ovu složenost, ova putna infrastruktura radi bez traka; stoga, jednom na kružnom toku, ljudski vozači moraju pronaći put bez pridržavanja saobraćajnih traka. Izjava Luca Julije pružila nam je motivaciju da se pozabavimo izazovom i razmotrimo kružni tok Place Charles de Gaulle, koji je ionako infrastruktura bez traka, kao studiju slučaja za koncept TrafficFluid, tj. da razvijemo strategiju kretanja vozila za AV koja mogu naseljavati i voziti se na takvim složenim kružnim tokovima, kao što je navedeno u ovom radu.  Kružni tokovi su ključni element gradskog saobraćaja, koji omogućavaju efikasniji tok pri slabom saobraćaju [17]; ali može postati usko grlo u većim zahtjevima. Stoga uspješno upravljanje kružnim tokovima, koje se zbog njihove složenosti smatra teškim, može poboljšati protok saobraćaja u okolnom području. U literaturi postoji nekoliko radova koji se fokusiraju na AV vožnju na kružnim raskrsnicama [18]-[33]. Klasifikacija postojećih metoda, zasnovana na nekim bitnim karakteristikama, je   dato u tabeli I. Čini se da se većina prijavljenih radova fokusira na jednostavne kružne raskrsnice koje nisu ni blizu složenosti studije slučaja u ovom radu. Konkretno, većina njih se koncentriše na jednostruke ili dvotračne kružne tokove sa ograničenim brojem radijalnih ulica.  Preliminarni izvještaj o ranim rezultatima na kružnim tokovima bez traka koji uključuju kontrolnu šemu za AV i primjenu na kružnom toku Place Charles de Gaulle (Pariz) predstavljen je u [34]. Pri tome je za upravljanje vozilima na kružnom toku korišten nelinearni regulator povratne sprege, razvijen u [11] za vozila koja se kreću ravnim putevima bez trake. Osim toga, u [35] smo razvili optimalni pristup upravljanju minimizirajući ponderirani zbir udaljenosti putovanja i odstupanja od kružnog kretanja kako bismo odredili željene orijentacije na velikim kružnim raskrsnicama, kako bi se zamijenila heuristička metoda korištena u [34].  U ovom radu proširujemo i poboljšavamo strategije predstavljene u [34] u mnogim značajnim aspektima kako bismo osigurali sigurno i praktično kretanje vozila, kao i prihvatljivu propusnost, posebno u situacijama velike gustine. Prvo, novi nelinearni kontroler, dizajniran za obilaznice u [12], koristi se za upravljanje vozilima dok se kreću na kružnom toku, što je prikladnije od modificiranja kontrolera ravnog puta, kao što je učinjeno u [34]. Drugo, suboptimalan online pristup, predstavljen u [35], koristi se za određivanje željene orijentacije vozila. Nadalje, uvode se neka dodatna razmatranja, poput prilagodljive željene brzine zasnovane na lokalnoj gustoći, kao i uzdužni sigurnosni kontroler   kako bi se osiguralo: (i) odgovarajuće performanse u situacijama velike gužve; i (ii) dobra eksploatacija infrastrukture i visoka propusnost na svim nivoima gustine. Prilikom osmišljavanja strategije kretanja, u pojedinim dijelovima pokušavali smo zamisliti logične ljudske odluke i slijedili ih, ako su se pokazale efikasnim. Video mikroskopske simulacije kružnog toka Charles de Gaulle koristeći predstavljeni pristup dostupan je na https://bit.ly/36exR42. Konačno, makroskopski podaci se koriste za procjenu efikasnosti predstavljene metodologije na nivou prometa.  Ostatak rada je sljedeći. Poglavlje II objašnjava dinamiku vozila i transformacije za kružna i nagnuta kretanja. Nelinearni regulatori koji se koriste za ravne i kružne staze predstavljeni su u Odjeljku III. Poglavlje IV opisuje projektovane OD koridore i željeni pristup orijentaciji. Granični i sigurnosni regulatori su predstavljeni u Odjeljku V. Rezultati simulacije su predstavljeni u Odjeljku VI. Završne napomene date su u Odjeljku VII. Neki detalji sporednih problema dati su u četiri dodatka.  Ovaj rad je   pod licencom CC 4.0. dostupan na arxiv

Part of HackerNoon's growing list of open-source research papers, promoting free access to academic material.

EScholar Technologies

EScholar

Ovaj audio je proizveden na originalnom jeziku priče!

Predugo; Citati

Make resilience your competitive advantage

Kontroliranje automatiziranih vozila na velikim kružnim tokovima bez traka

About Author

KOMENTARI

HANG TAGS

OVAJ ČLANAK JE PREDSTAVLJEN U

Related Stories

Light-Mode

Classic

Newspaper

Dark-Mode

Neon Noir

Minty

HN StartUps