Dynamic programming-based multi-vehicle longitudinal trajectory optimization
Dinamik programlama tabanlı çoklu araçlar için boylamsal yörünge optimizasyonu
- Tez No: 512382
- Danışmanlar: PROF. DR. NİZAMETTİN AYDIN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Bilim ve Teknoloji, Ulaşım, Computer Engineering and Computer Science and Control, Science and Technology, Transportation
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 87
Özet
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.
Özet (Çeviri)
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.
Benzer Tezler
- Design and evaluation of energy management systems for connected hybrid and electric vehicles
Bağlantılı hibrit ve elektrikli araçlar için enerji yönetim sistemleri geliştirilmesi ve değerlendirilmesi
ABDULEHAD ÖZDEMİR
Doktora
İngilizce
2022
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLKER MURAT KOÇ
- Elektrik dağıtım sistemlerinde birey odaklı konfor öncelikli talep yönetimi için akıllı yöntem geliştirilmesi
Developing an intelligent method for the user oriented comfort based demand response studies in the electricity distribution systems
MEHMET ALİ SÖNMEZ
Doktora
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA BAĞRIYANIK
- Modeling static and dynamic dial-a-ride problem
Müşteri rotalama probleminin statik ve dinamik olarak modellenmesi
DİLEK EKİZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SANEM SARIEL
- Güç yönetimi için elektrikli araç şarj istasyonunun akıllı koordinasyon yaklaşımı
Smart coordination approach of electric vehicle charging station for power management
MURAT AKIL
Doktora
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAMAZAN BAYINDIR
DOÇ. DR. EMRAH DOKUR
- Dizel motorların modellenmesi,modele dayalı hava yolu ve emisyon kontrolörü geliştirilmesi / uygulanması
Modeling of diesel engines, development and application of model based airpath and emission controllers
BÜLENT ÜNVER
Doktora
Türkçe
2013
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN GÖKAŞAN
PROF. DR. SETA BOGOSYAN