Autonóm járművek mozgásoptimalizálása kereszteződésekben
AUTONÓM JÁRMŰVEK MOZGÁSOPTIMALIZÁLÁSA
KERESZTEZŐDÉSEKBEN
c. TDK tanulmány tartalmi kivonata
Egykor elképzelhetetlen volt egy olyan világ, amelyben a közlekedésben résztvevő járművek teljesen autonóm módon viselkednek. Mára azonban számos sikeres kutatás és tanulmány bizonyítja, hogy ez az álomkép lassan valósággá alakul át. Ehhez az átmenethez szeretnék hozzájárulni tanulmányommal, méghozzá az autonóm járművek találkozásakor fellépő szituációk lebonyolításával és optimalizálásával.
A cél, egy olyan rendszer létrehozása, mely képes egy forgalmi kereszteződésben fellépő bármilyen forgalmi eset ütközésmentes lebonyolítására, a lehető legrövidebb idő alatt.
A mozgásoptimalizálás először egy adott csomópontban fennálló szituáció vázolásával történik Matlab segítségével. Továbbá meghatározásra kerül minden útvonal pontos hossza és iránya.
Ezután az optimalizáló függvény felírása történik, mely működése nagyban függ a járművek kezdősebességétől, pozíciójától és kezdeti gyorsulásaiktól A járműveket a megfelelő kényszerekkel és kezdteti értékekkel ruházzuk fel mozgásuk alapján. A futtatás alatt a járművek helyzete minden pillanatban kiolvasásra kerül és a végén az átkelési idő is. Így figyelhető az esetleges ütközés, illetve az optimalizálás során a résztvevők részidő alakulása.
A dolgozat egyik meghatározó kérdése, az ideális áthaladási sorrend megválasztása. Ez a rendszer globális idő minimumának meghatározásához nélkülözhetetlen. A járművek közötti prioritás kiválasztása egy tapasztalatokkal alátámasztott becslés segítségével történik.
A szimuláció eredményként egy gyorsulásvektor áll rendelkezésre, mely minden résztvevő optimális gyorsulásait tartalmazza az útja során. Egy futtatás alatt több szimuláció is lezajlik különböző kezdeti értékekkel, a legkisebb időminimum megtalálása végett.
Minden lehetséges forgalmi szituáció optimalizálása és eredményeinek kiértékelése után, az adatok tárolásra kerülnek. Így, ha „valóságban” előfordul egy kielemzett eset, a járműveket csak a megfelelő gyorsulás értékekkel látjuk el és az áthaladás a legrövidebb idő alatt ütközésmentesen lezajlik.
Ezzel az elképzeléssel nincs szükség jelzőlámpákra és különböző forgalmi szabályokra. Akár egy összetettebb, forgalmasabb csomópontban is gördülékenyen lehet az áthaladás, nem kell megállni és várakozni, ezzel feltartva a forgalmat, illetve lassítva a városban történő haladást. Éppen ezért jelentős gazdasági szerepe is lenne a közéletben. Továbbá nem elhanyagolható a tény, hogy jelentősen csökkenne a járművek általi levegőterhelés.
Ez a tanulmány egy jövőbeli kérdéssel foglalkozik, mely napról napra aktuálisabbá válik.
szerző
-
Szőcs Dávid
Járműmérnöki
alapképzés (BA/BSc)
konzulens
-
Dr. Németh Balázs
tudományos munkatárs, Közlekedés- és Járműirányítási Tanszék