Tez No |
İndirme |
Tez Künye |
Durumu |
512382
|
|
Dynamic programming-based multi-vehicle longitudinal trajectory optimization / Dinamik programlama tabanlı çoklu araçlar için boylamsal yörünge optimizasyonu
Yazar:CAFER AVCI
Danışman: PROF. DR. NİZAMETTİN AYDIN
Yer Bilgisi: Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Bilgisayar Mühendisliği Bilim Dalı
Konu:Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control ; Bilim ve Teknoloji = Science and Technology ; Ulaşım = Transportation
Dizin:
|
Onaylandı
Doktora
İngilizce
2018
87 s.
|
|
Teknolojik devrimin şu anki anahtar eğilimi, araç tabanlı sistemi araç tabanlı devrim
yoluyla etkilemeye çalışıyor. Nüfus, ekonomik büyüme ve kişisel seyahat faaliyetleri
arttıkça, sınırlı trafik kapasitesi ve altyapıyı genişletmek için sınırlı bütçeler nedeniyle
trafik sıkışıklığı son derece zorlu bir sorun olarak kalmaya devam etmektedir. Bu nedenle,
azaltılmış emisyonlar ve temiz enerji kaynakları için fırsatlar sunan akıllı araçların
yararlığına ilişkin önemli bir ilgi vardır. Yakın zamanda ortaya çıkan teknoloji, otonom
araçlar veya otomatik araçlar, gerçek zamanlı trafik sistemi otomasyonu ve kontrolü için
yakın gelecekte devrimci bir paradigma kayması yaratacaktır. Otonom araç
teknolojisinin, ulaştırma ağlarını yönetmek için geniş bir yelpazede yeni fırsatlar sunması
ve ayrıca, sistem ve sistem yöneticileri arasında sıkı bir entegrasyonla sistem genelinde
optimizasyonla ilgili olarak neyin takip edilebileceğini yeniden tanımlaması bekleniyor.
Otonom aracın en belirgin faydalarından biri, sürücülerin sürüşten başka bir şey
yapmasını sağlayarak sürücülerin verimliliğini arttırmaktır. Bununla birlikte, sürüş
ortamının ve sürücü-araç etkileşimlerinin, kooperatif otonom araçların devreye
girmesiyle değişmesi beklenmektedir. Çok araçlı yörüngeleri ortaklaşa optimize etmek,
otonom ve kooperatif araçlarla birlikte gelecek nesil ulaşım sisteminde kritik bir görevdir.
Bir uzay-zaman örgüsüne dayanarak, çeşitli iletişim teknolojilerinin destekleri altında
hem sistem çapında güvenlik ve işlem gereksinimlerini göz önüne almak hem de
uzunlamasına yörüngeleri planlamak için bir dinamik programlama modeli sunulmuştur.
Newell'in basitleştirilmiş lineer otomobil modeli, araçlar arasındaki etkileşimleri ve
çarpışmayı önleme özelliklerini tanımlamak için kullanılmıştır ve bu çalışmada araçtan
araçlara veya araçtan aracıya aktarılan araçların çeşitli seviyelerini yansıtacak şekilde,
zamana bağlı olarak reaksiyon süresi kontrol değişkenleri sunulmuştur. Lider araç hızını
ve takım reaksiyon zamanını her bir zaman adımında ayarlayarak, önerilen optimizasyon
modelleri trafik geri yayılım dalgaları boyunca bir takımdaki tüm yörünge dizilerini etkili bir şekilde kontrol etmektedir. Bu çok yönlü çok araçlı durum gösterimi kapasite
darboğazında sıkı ve uyarlanabilir araç takımları oluşturma konusunda yeni bir bakış açısı
sunmaktadır. Farklı bağlanma koşulları altında uygunluk koşullarının ve sonuçtaki
hesaplama karmaşıklığı incelenmiştir.
|
|
The current key trend of technological revolution seeks to impact the system through
vehicle-based revolution. As population, economic growth and personal travel activities
continue to increase, traffic congestion remains as an extremely challenging problem due
to limited road capacity and limited budgets for expanding infrastructure. Therefore there
is significant interest in intelligent vehicles profits connectivity that offer opportunities
for reduced emissions and clean energy sources. A recently emerging technology,
autonomous vehicles or automated vehicles (AV) are likely to create a revolutionary
paradigm shift in the near future for real-time traffic system automation and control. AV
technology is expected to provide a wide range of new opportunities for managing
transportation networks, and also redefines what is tractable regarding full system-wide
optimization through a tight integration among vehicles and system managers. One of the
most obvious benefits of AV is to improve the productivity of drivers by enabling the
drivers to do something else than driving. However, it is clear that the driving
environment and driver-vehicle interactions are expected to change, with the introduction
of connected automated vehicles (CAV). Jointly optimizing multi-vehicle trajectories is
a critical task in the next-generation transportation system with autonomous and
connected vehicles. Based on a space-time lattice, it is presented a set of integer
programming and dynamic programming models for scheduling longitudinal trajectories,
where the goal is to consider both system-wide safety and throughput requirements under
supports of various communication technologies. Newell's simplified linear car
following model is used to characterize interactions and collision avoidance between
vehicles, and a control variable of time-dependent platoon-level reaction time is
introduced in this study to reflect various degrees of vehicle-to-vehicle or vehicle-toinfrastructure
communication connectivity. By adjusting the lead vehicle's speed and
platoon-level reaction time at each time step, the proposed optimization models could effectively control the complete set of trajectories in a platoon, along traffic backward
propagation waves. This parsimonious multi-vehicle state representation sheds new lights
on forming tight and adaptive vehicle platoons at a capacity bottleneck. It is examined
the principle of optimality conditions and resulting computational complexity under
different coupling conditions. |