Distributed optimization based synchronization of autonomous vehicles
Otonom araçların dağıtık optimizasyon tabanlı senkronizasyonu
- Tez No: 1022407
- Danışmanlar: PROF. DR. TOLGA AYAV
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Günümüzde trafikte keyfi davranışlar çarpışmalara, gereksiz enerji tüketimine ve zaman kaybına neden olmaktadır. Bu durum diğer sürücüleri ve insanları hem ekolojik hem de ekonomik olarak etkilemektedir. Bu nedenle, trafikteki tüm araçlar bireysel olarak düşünülmemeli ve işbirlikçi bir şekilde seyahat etmek için bir mekanizma bulunmalıdır. Problem, tüm araçların ivmelenmesini ayarlayarak yakıt tüketimini ve seyahat süresini en verimli hale getirecek şekilde modellenmiştir. Çarpışmasız seyahat için güvenlik kısıtları tanımlanmıştır. Merkezi optimizasyon ile çözülmüştür. Merkezi optimizasyon yüksek iletişim yüküne ve tek bir hata noktasına sahiptir. Harita ölçeklendirildiğinde gerçek zamanlı çözüm sağlamadığı için işbirlikçi araç rotalaması için uygun değildir. Bu çalışma, yakıt tüketimi ve seyahat süresi açısından BOT'ların koordinasyonunda ölçeklenebilirliğe sahip olmak için dağıtılmış optimize edilmiş bir çerçeve önermektedir. Her araç, ivme değeri için yerel problemini çözer ve ardından fikir birliği değişkeniyle çarpışmasız hareket sağlamak için komşu araçlarla bilgi alışverişinde bulunur. Bir yenilik olarak, her kavşak aracını kavşak ve konvoy araçlar olarak gruplandıran Sunshine Algoritması önerilmiştir. Bu, coğrafi tahmin yoluyla bölgesel mesajlaşma ile mümkün olmaktadır. Bu gruplama ile iletişim yükünü azaltır ve daha hızlı yakınsama sağlar. Literatür çalışmalarının aksine, bozulmaya dayanıklı mekanizma önererek yakınsama kontrolünde sınırlı yinelemeler sağlar. Bu ölçeklenebilir çözüm, Eclipse SUMO'da test edilmiş ve simüle edilmiştir. Simülasyon sonuçları, önerilen dağıtık çözümün farklı trafik yoğunluklarında merkeziyete yakın bir performans gösterdiğini göstermektedir. Dolayısıyla, BOT'ların gerçek zamanlı güvenli koordinasyonunun yüksek yoğunlukta da mümkün olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Nowadays, arbitrary behaviours in the traffic cause collisions, unnecessary energy consumption and loss of time. This situation affects other drivers and humans both ecological and economical. Therefore, all vehicles cannot be considered individual in the traffic and there should be a mechanism for traveling cooperatively. The problem is modelled to optimize fuel consumption and travel time via adjusting all vehicle's acceleration. Safety constraints are defined for collision-free travel. It is solved via centralized optimization. Centralized optimization has high communication overhead and single point of failure. It is not suitable for cooperative vehicle routing since it does not give real-time solution when the map is scaled up. This study proposes distributed optimization framework to have scalability in coordination of CAVs in regards to fuel consumption and travel time. Each vehicle solves its local problem for its acceleration value and then exchange information with neighboring vehicles to provide collision-free movement with consensus variable. As a novelty, Sunshine Algorithm is proposed which groups each intersection vehicles as intersected and platoon vehicles. It makes it possible with regional messaging via geocasting. It reduces communication overhead and it achieves faster convergence with this grouping as well. On the contrary of literature studies, it provides bounded iterations in convergence check via proposing fail-safe mechanism. This scalable solution is tested and simulated in Eclipse SUMO. Simulation results show proposed distributed solution perform well close to centralized in different traffic density. Thus, it demonstrates that real-time safe coordination of CAVs is available in high traffic density as well.
Benzer Tezler
- Enerji verimli kablosuz algılayıcı ağ tasarımı ve gerçekleştirilmesi
Design and implementation of energy efficient wireless sensor network
MEHMET ERKAN YÜKSEL
Doktora
Türkçe
2014
Mühendislik Bilimleriİstanbul ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDÜL HALİM ZAİM
- Convergence rate analysis and optimization of distributed consensus algorithms
Dağıtık onaylaşım algoritmalarının yakınsama hızı analizi ve en iyilemesi
ONUR CİHAN
Doktora
İngilizce
2014
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET AKAR
- TDMA based wireless sensor network for military monitoring (MILMON)
Askeri gözetleme amaçlı zaman bölümlü çoklu erişim tabanlı kablosuz algılayıcı ağ sistemi
İLKER BEKMEZCI
Doktora
İngilizce
2008
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBoğaziçi ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. FATİH ALAGÖZ
- Yapay zeka tabanlı bara diferansiyel koruma sistemi
Artificial intelligence based busbar differential protection system
EMRE ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YILMAZ UYAROĞLU
- Federe öğrenme kullanılarak nesnelerin interneti (IOT) verileri analizi
Analyzing internet of things (IOT) data using federated learning
SÜLEYMAN BURAK ALTINIŞIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBursa Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TURGAY TUGAY BİLGİN