Stacionárius akadály elkerülése biztonságos trajektória tervezésén keresztül

A dolgozat célja, hogy az autonóm járművek haladása során előkerülő egy helyben álló, stacionárius objektumokat, biztonságos trajektória tervezésén keresztül a jármű kikerülje.

A közúti balesetek túlnyomó többsége a vezető hibájából következik be. Az autonóm járművek fejlesztése azzal a céllal kezdődött meg, hogy a balesetek számát, - mely járhat személyi sérüléssel vagy a gépjármú megsérülésével – csökkentsék. Túl sok a halálos és a személyi sérüléssel járó baleset, melyekben a vizsgálatok alapján az esetek többségében emberi mulasztás okozta a baleseteket. Az autonóm járművek bevezetésének egyik legfőbb célja a közúti balesetek számának csökkentése és/vagy mérséklése. Teljesen automatizált vezetés képes lenne nagymértékben redukálni ezen esetek számát, továbbá jelentős mértékben megnöveli az utazási komfortot azáltal, hogy a vezető beavatkozására már nem lenne szükség.

Feladatom, hogy az egy helyben lévő objektumok elkerülését megvalósítsam az általam választott három közlekedési szituációban. A feladatom része, hogy megtervezzem a biztonságos trakjektóriát a kikerülési manőver végrehajtásához, miközben az elkerülési manőver végrehajthatóságát vizsgálom. Mivel az objektumok detektálása nagyrészt a mai autókban már meg van valósítva (nagyobb állatok detektálása az út szélén, táblafelismerő rendszer, autók felismerése az Adaptív sebességtartó – ACC vezetéstámogató rendszerben) ezért a dolgozatomban magára a kikerülés megtervezésére és a kényelmi performanciák optimalizálására fókuszáltam, mintsem a már megvalósított objektumok detektálására.

Az irányítástervezés során gyakran szeretnénk egy irányítás paramétereit úgy megválasztani, hogy valamilyen előre meghatározott minőségi tulajdonság (performancia előírás) teljesüljön. A lineáris kvadratikus szabályozó (LQR) segítségével a lehető legkisebb költséggel maximalizálják a megkívánt performanciát. Feladatomban én is LQR szabályozót használok az oldalirányú szabályozó performanciájának optimalizálására.

Az eljárás egy általam megtervezett pályán történik, melyben egyenes és íves szakasz is található.

A szabályozó Matlab Simulink környezetben kerül megtervezésre, tesztelésre és optimalizálásra, majd a szimuláció elvégzéséhez CarMaker-ben implementálásra.

szerző

Sklánitz Péter Antal
Járműmérnöki
alapképzés (BA/BSc)

konzulens

Dr. Németh Balázs
tudományos munkatárs, Közlekedés- és Járműirányítási Tanszék

helyezés

III. helyezett