Regisztráció és bejelentkezés

Nyugalmi helyzetben lévő objektum kikerülési manőverének meghatározása biztonságos trajektória tervezésén keresztül

A Tudományos Diákköri Konferenciára írt dolgozat célja, hogy az autonóm járművek haladásuk során elkerüljék az álló, stacioner objektumokat, biztonságos trajektória tervezésén keresztül.

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 úton lévő objektumok elkerülését valósítsam meg. A dolgozatom része, hogy megtervezzem a biztonságos útvonalat a kikerülési manőver végrehajtásához, miközben az elkerülési manőver megvalósíthatóságát 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 az 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 használtam az oldalirányú szabályozó performanciájának optimalizálására.

Az eljárás végrehajtása a szimulációs környezetben egy általam megtervezett pályán történt. A jármű az úton elhelyezett álló objektumot kikerüli majd tartja ezután a saját sávját az útvonal teljes szakaszán. A szabályozó Matlab Simulink környezetben kerül megtervezésre, tesztelésre és optimalizálásra, majd a szimuláció elvégzéséhez CarMaker-ben implementálásra.

Következő lépésként a neurális hálózat segítségével a sebesség és az objektumhoz viszonyított távolság függvényében a hálózat visszaadja a kikerülés trajektóriáját.

Az előbb említett kikerülés megtervezése, illetve a neurális hálózat tanítása egy adott helyzetre képes meghatározni az útvonalat. Emiatt további helyzeteket kezdtem el vizsgálni a MATLAB-ban lévő Driving Scenario Designer tool segítségével. Majd ezeket a tervezett útvonalakat ellenőriztem a CarMaker szimulációs környezetben.

szerző

  • Sklánitz Péter Antal
    Járműmérnöki
    mesterképzés (MA/MSc), nappali

konzulensek

  • Dr. Németh Balázs
    tudományos főmunkatárs, MTA Számítástechnikai és Automatizálási Kutató Intézet (külső)
  • Fényes Dániel
    Doktorandusz, Közlekedés- és Járműirányítási Tanszék

helyezés

III. helyezett