Analysis of vehicular platoon systems under various information flow topologies
Araç platoon sistemlerinin farklı iletişim topolojileri altında analizi
- Tez No: 901062
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET AKAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Trafik, Ulaşım, Electrical and Electronics Engineering, Traffic, Transportation
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 118
Özet
Intelligent transportation systems have a bright future owing to the advancements in sensing, communication, and computing technologies. Vehicles are now equipped with Advanced Driving-Assistance Systems (ADAS) such as automated parking, collision avoidance, and Adaptive Cruise Control (ACC). In addition, they also have advanced communication systems that enable them to connect to other vehicles and external systems like the Road Side Units (RSUs). As a result, vehicle platoons are becoming increasingly popular in the automotive industry. A vehicle platoon is a group of vehicles that follow each other based on an information exchange structure. Vehicle platoon systems not only promote road safety and reduce traffic congestion, but they also help to improve fuel economy. This study explores the challenges and opportunities inherent in coordinating vehicle platoon systems under various information flow topologies. In this context, node dynamics, decentralized controllers, information flow topologies, and geometric formations are investigated. In the study, unidirectional and bidirectional information flow topologies under the spanning tree assumption are examined in detail. Furthermore, a linear P-controller and a nonlinear integral sliding mode controller are applied to a vehicle platoon system to understand the influence of the decentralized controllers. MATLAB software is utilized for testing various vehicle platoon system scenarios. The performance of the vehicle platoon system is assessed through stability analysis and convergence rate. Additionally, an analysis is conducted on an information flow topologies that lacks a spanning tree. Primary layer subgraph and secondary layer subgraph algorithms are used to understand the graph partition behavior of information flow topologies that do not include a spanning tree. It is shown that, in the case of no spanning tree, multiple platoons are formed.
Özet (Çeviri)
Akıllı ulaşım sistemleri, sensör, iletişim ve bilgisayar teknolojilerindeki ilerlemeler sayesinde parlak bir gelecek vadetmektedir. Günümüzde araçlar otomatik park, çarpışma önleme ve adaptif hız sabitleme gibi gelişmiş sürüş destek sistemleri ile donatılmaktadır. Ayrıca, trafikteki diğer araçlara ve yol kenarı birimleri gibi dış sistemlere bağlanmalarını sağlayan gelişmiş iletişim sistemlerine de sahiptirler. Sonuç olarak, araç konvoy sistemleri otomotiv sektöründe öne çıkan konulardan biri haline gelmektedir. Araç konvoy sistemi, bilgi alışverişi yapısına dayalı olarak birbirini takip eden araçlar grubundan oluşmaktadır. Araç konvoy sistemleri, yol güvenliğini arttırmak ve trafik sıkışıklığını azaltmak ile kalmayarak, yakıt ekonomisinde de iyileştirme potansiyeli taşımaktadır. Bu çalışma, farklı bilgi akışı topolojileri altında araç konvoyları koordine etmenin getirdiği zorluk ve fırsatları incelemektedir. Bu bağlamda, araç dinamikleri, merkezi olmayan kontrolörler, bilgi akış topolojileri ve geometrik formasyonlar araştırılmaktadır. Çalışmada, yayılan ağaç varsayımı altında tek ve çift yönlü bilgi akış topolojileri incelenmektedir. Ayrıca, merkezi olmayan kontrolörlerin etkisini anlamak amacıyla araç konvoy sistemlerinde doğrusal bir P-kontrolörü ve doğrusal olmayan bir integral kayan kipli kontrolör uygulanmaktadır. Çeşitli araç konvoy sistemi senaryolarını test etmek için MATLAB yazılımı kullanılmaktadır. Araç konvoy sistemi performansı, kararlılık analizi ve yakınsama süresi ile ölçülmektedir. Ek olarak, yayılan ağaç içermeyen bilgi akışı topolojileri üzerinde çalışılmaktadır. Yayılan ağaç içermeyen bilgi akış topolojileri birincil ve ikincil katman alt grafik algoritmaları kullanılarak incelenmektedir. Bu durumda birden fazla araç konvoyu oluştuğu gösterilmektedir.
Benzer Tezler
- Visible light communication assisted secure and efficient architecture for autonomous platoon
Görünür ışık ile iletişim destekli güvenli ve verimli otonom taşıt grubu mimarisi
SEYHAN UÇAR
Doktora
İngilizce
2017
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolKoç ÜniversitesiBilgisayar Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SİNEM ÇÖLERİ ERGEN
DOÇ. DR. ÖZNUR ÖZKASAP
- Cooperative control of multi-agent system under time delay
Çok ajanlı sistemlerin zaman gecikmesi altında eş zamanlı kontrolü
ŞİRİN AKKAYA
Doktora
İngilizce
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ FUAT ERGENÇ
- Novel data partitioning and scheduling schemes for dynamic federated vehicular cloud
Dinamik federe araç bulutu için yeni bir görev yükü paylaşımı ve iş planlaması şemaları
WISEBORN MANFE DANQUAH
Doktora
İngilizce
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DENİZ TURGAY ALTILAR
- Vanet sistemlerinde kullanılan iletişim protokollerinin analizi
Analysis of communication protocols used in vanet systems
ÖMÜR BENEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYDIN AKAN
- Performance analysis of generalized-k fading channels in vehicular communications
Araçlar arası haberleşmede genelleştirilmiş-k sönümleme kanallarının performans analizi
KARDEŞ ASLAN
Doktora
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TANSAL GÜÇLÜOĞLU