Abstract
When a vehicle equipped with an artificial vision system enters or exits a tunnel, the camera may temporarly suffer from reduced visibility, or even get completely blind due to quick changes in enviromental illumination.\r \r This paper presents a vision-based system that detects approaching tunnels entrances or exits. The proposed system allows other ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) to act on camera parameters to effectively avoid the tunnel blindness effect. Information regarding approaching tunnel entrance can be helpful for other sensors as well and for sensor fusion systems. In terms of path planning, this system can also inform GNSS-based systems (Global Navigation Satellite System), which usually do not receive any signal in tunnels, and trigger dead reckoning techniques.\r \r The proposed system is noticeably fast and therefore well fit to be used as a background process to support other ADAS applications. Document type: Part of book or chapter of bookAbstract
When a vehicle equipped with an artificial vision system enters or exits a tunnel, the camera may temporarly suffer from reduced visibility, or even get completely blind due to quick changes in enviromental illumination.\r \r This paper presents a vision-based system that detects [...]Abstract
International audience The two first CEAS (Council of European Aerospace Societies) Specialist Conferences on Guidance, Navigation and Control (CEAS EuroGNC) were held in Munich, Germany in 2011 and in Delft, The Netherlands in 2013. ONERA The French Aerospace Lab, ISAE (Institut Supérieur de lAéronautique et de lEspace) and ENAC (Ecole Nationale de lAviation Civile) accepted the challenge of jointly organizing the 3rd edition. The conference aims at promoting new advances in aerospace GNC theory and technologies for enhancing safety, survivability, efficiency, performance, autonomy and intelligence of aerospace systems. It represents a unique forum for communication and information exchange between specialists in the fields of GNC systems design and operation, including air traffic management. This book contains the forty best papers and gives an interesting snapshot of the latest advances over the following topics:l Control theory, analysis, and designl Novel navigation, estimation, and tracking methodsl Aircraft, spacecraft, missile and UAV guidance, navigation, and controll Flight testing and experimental resultsl Intelligent control in aerospace applicationsl Aerospace robotics and unmanned/autonomous systemsl Sensor systems for guidance, navigation and controll Guidance, navigation, and control concepts in air traffic control systemsFor the 3rd CEAS Specialist Conference on Guidance, Navigation and Control the International Program Committee conducted a formal review process. Each paper was reviewed in compliance with standard journal practice by at least two independent and anonymous reviewers. The papers published in this book were selected from the conference proceedings based on the results and recommendations from the reviewers. Document type: Part of book or chapter of bookAbstract
International audience The two first CEAS (Council of European Aerospace Societies) Specialist Conferences on Guidance, Navigation and Control (CEAS EuroGNC) were held in Munich, Germany in 2011 and in Delft, The Netherlands in 2013. ONERA The French Aerospace Lab, ISAE (Institut [...]Abstract
International audience; Air traffic management ensures the safety of flight by optimizing flows and maintaining separation between aircraft. After giving some definitions, some typical feature of aircraft trajectories are presented. Trajectories are objects belonging to spaces with infinite dimensions. The naive way to address such problem is to sample trajectories at some regular points and to create a big vector of positions (and or speeds). In order to manipulate such objects with algorithms, one must reduce the dimension of the search space by using more efficient representations. Some dimension reduction tricks are then presented for which advantages and drawbacks are presented. Then, front propagation approaches are introduced with a focus on Fast Marching Algorithms and Ordered upwind algorithms. An example of application of such algorithm to a real instance of air traffic control problem is also given. When aircraft dynamics have to be included in the model, optimal control approaches are really efficient. We present also some application to aircraft trajectory design. Finally, we introduce some path planning techniques via natural language processing and mathematical programming. Document type: Part of book or chapter of bookAbstract
International audience; Air traffic management ensures the safety of flight by optimizing flows and maintaining separation between aircraft. After giving some definitions, some typical feature of aircraft trajectories are presented. Trajectories are objects belonging to spaces with [...]Abstract
This chapter introduces the main technology bricks and some related socioeconomic aspects of automated driving. Vehicles automation technology is advancing at a vertiginous pace. However, the complexity behind some highly uncertain and dynamic driving scenarios imposes the need to distinguish between the different automation levels. This chapter starts from these considerations to elaborate thereafter on the maturity of the currently used technologiesâsituation awareness, risk assessment, decision-making, humanâmachine interaction, planning, controlâand their near future possibilities. The introduction of connectivity among vehicles and with the digital world brings a number of new opportunities, when combined with automation, that are introduced with the focus on cooperative automated driving. After presenting this technological panorama, different relevant projects are described with the aim to understand the differences between the existing prototypes and the upcoming products and services. In this connection, Verification and Validation is still a contention point that will need to provide solutions to open problems that are also evoked in the chapter. To finalize with a full picture, the current regulatory pathways and some ethical issues are also described.Abstract
This chapter introduces the main technology bricks and some related socioeconomic aspects of automated driving. Vehicles automation technology is advancing at a vertiginous pace. However, the complexity behind some highly uncertain and dynamic driving scenarios imposes the need to [...]Abstract
Intelligent Transportation Systems (ITS) are becoming a widely popular technology for researchers and industry. Many European Projects are dealing with application on automated vehicles, for example on passenger transportation, supporting the deployment of different Advanced Driver Assistance Systems (ADAS). In that sense, the present work aims to present a first approximation to the design and implementation of an automated electric bus for people transportation within the port of Malaga - Spain. The bus will be instrumented and equipped counting with a dual mode operation where the driver can select between different driving strategies: manual, semi-automated (feet-off or hand-off) or fully automated, being the driver only responsible to be aware of the situation and take control if needed. The scenario presents a challenging environment with pedestrians, vehicles, roundabouts and intersections. An implementation of a robust controller as well as a safety based decision system focused to user comfort and energy efficiency will be developed.Abstract
Intelligent Transportation Systems (ITS) are becoming a widely popular technology for researchers and industry. Many European Projects are dealing with application on automated vehicles, for example on passenger transportation, supporting the deployment of different Advanced Driver [...]Abstract
Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015 Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2015 Hava trafik yönetimi teknolojilerindeki mevcut sistemlerin dönüşümü göz önüne alındığında, gelecek uçuş operasyonlarının ve kokpit içi sistemlerin yeni aviyonik sistemlere ve operasyonel prosedürlere ihtiyaç duyacağını söylemek mümkündür. Özellikle adaptif algoritmalar ve gelişmiş karar destek sistemleri bu ihtiyaçların temelini oluşturmaktadır. Bu konseptlerin hayata geçirilmesi Hava Trafik Yönetimi kapsamında görevlerin ve sorumlulukların değişmesinde büyük rol oynayacaktır. En iyi karar yeri, en iyi karar zamanı ve en iyi karar veren bu bağlamda temel faktörlerdir. Örneğin; kontrolcüler hava trafiğini yönetmede yüksek derecede rol sahibi olacak ve bireysel rotalara müdahale sayısını azaltacaklardır. Pilotlar uçuş esnasında daha aktif olacak; çevreyi gözlemleme ve yönetme, seçenekleri analiz ete veya gerektiği durumda ayırma manevrası uygulama gibi önemli görevlerde daha çok görev alacaktır. Uçuş ekibinin rolündeki bu değişimler mevcut görevlerin yeniden tanımlanmasına gidilmesinin yanı sıra insan faktörü performansını da etkileyecektir. Geleceğin kokpit içi sistemlerinde uçuş ekibinin bu yeni görevleri başarıyla gerçekleştirmesini sağlayan yeni nesil cihazlar ve algoritmalar gerekecektir. Bu tez kapsamında yapılan ilk çalışma, yeni nesil sentetik vizyon ve artırılmış gerçeklik tabanlı görselleştirme teknolojileri kullanılarak görsel kokpit içi karar destek araçları ve arayüzleri tasarımıdır. Dizayn edilen bu araçların NextGen ve SESAR 2020+ programlarında tanımlanmış gelecek uçuş operasyonlarının gereksinimlerini karşılaması amaçlanmaktadır. Bu aviyonik sistemler ile pilotların niyet paylaşımı/pazarlığı ile işbirlikçi taktiksel planlama, çözümleri alternatifleri ile birlikte tam olarak anlama/analiz etme/yorumlama ve yeni çözüm önerme gibi uçuş operasyonlarında desteklenmesi vizyonlanmıştır. Ek olarak, gerekli cevabın farkında olma, uygulama veya çarpışma önleyici sisteme otomasyon yetkisi verme gibi görevlerde de karar destek sağlanması hedeflenmiştir. Görsel karar destek sistemleri uçuş ekibinin yeni otonom sistemler ile etkileşimini ve tüm taktiksel veriyi görselleştirerek içinde bulunulan durumu veya gelişmekte olan uçuş operasyonunu anlaşılır olmasını mümkün kılmaktadır. Bu proje kapsamında iki farklı görsel yapı sunulmaktadır. Kokpitin Primary Flight Display bölgesinde yer alan sentetik vizyon ekran çifti pilotların 4D ortamda durum farkındalığı ile düşük ve yüksek seviyede taktiksel görevleri yönetmesini sağlamaktadır. SVD kısmı pilota yapay görsellik sağlamakla beraber gerekli güdüm, uçuş ve kısıtlı seviyede operasyonel bilgileri içermektedir. Tunnel-in-the-sky konsepti ile pilot, odaklanılan veya karar verilen rotayı tüneller aracılığıyla manuel olarak takip edebilir. Bununla beraber standart sentetik vizyon (sanal gerçeklik) ekranı fonksiyonlarını da kullanabilir. İrtifa ve hız bilgileri, radar frekans değerleri, harita ve yükselti bilgisi, hava koşulları gibi temel uçuş operasyonu verisi bu ekranda gösterilmektedir. 4D Operasyonel Ekranı (4DOD) operasyon durumu ile ilgili farkındalığı artırmak ve uçuş niyeti üzerindeki modifikasyonları göstermek üzere yüksek seviyede operasyonel bilgileri sağlamaktadır. Pilot, hem kendi yörüngesini kontrol edebilmekte hem de trafikteki uçaklara ait rotaları izleyebilmektedir. Aynı zamanda ileriye dönük hızlandırılmış simulasyon fonksiyonu da bulunmaktadır. Kokpitin veri bağlantısı üzerinden yer ile rota ve uçuş planı paylaşımı sürecinin yönetilmesi bu ekran aracılığıyla olmaktadır. Haptik arayüzler ile uçuş ekibi gösterilen bilgileri ve görselleri 2D+zaman ve 3D+zaman boyutunda yönetebilmektedir. Sentetik vizyon ve 4DOD ekran çiftine paralel olarak pilotun görüş hizası üzerine inşa edilmiş Head-up Display (HUD)bulunmaktadır. HUD aracılığıyla pilot benzer şekilde temel uçuş durum bilgilerini aşağıya bakma gereği duymadan izleyebilmekte, tunnel-in-the-sky konsepti sayesinde hedef yörüngeyi tüneller arasından uçmaya çalışarak takip edebilmektedir. Bu görsel karar destek sistemleri ve algoritmalarının donanım olarak entegrasyonu, Boeing 737-800 uçuş simulatörü üzerinde gerçekleşmiştir. Sentetik vizyon ve 4DOD ekran çifti Primary Flight Display (PFD) monitörleri üzerinde çizdirilmiştir. Head-up Display (HUD), kaptan pilot ile ön cam arasına yerleştirilmiştir. Özel bir film kullanılarak görüntü arkadan mini-projeksiyon cihazı aracılığıyla yansıtılmıştır. Her bir görsel karar destek sistemi simulatörün ağına bağlanmış olup veri akışını kontrol eden ve yöneten algoritmalar düzenlenmiştir. Uçuş simulatörü, Hava Trafik Kontrolü test ortamı ile birleştirilerek geliştirilen yeni nesil aviyonik konseptlerinin uçuş operasyonları üzerindeki etkileri resmedilmiştir. Hava Trafik Kontrolü test ortamı trafik ve hava durumu tasarlayıcı, Hava Trafik Kontrol ekranları ve kontrolörün davranışının benzetim çalışmalarını yapan modellerden oluşmaktadır. Test ortamı aynı zamanda ALLFT+ tabanlı geçmiş uçuşlara ait gerçek veri kullanarak önceden belirlenmiş veya düzenlenebilen senaryoların oynatılmasını sağlamaktadır. Trafik ve hava durumu tasarlayıcı modül Demand Data Repository veritabanı üzerinden beslenen havaalanı ve hava sahası kapasite bilgilerini ve Aeronautical Information Publication'dan gelen operasyonel bilgileri içermektedir. Benzer şekilde, modifiye edilmiş senaryolar veya geçmiş hava durumu bilgileri METAR verisi üzerinden aktarılmaktadır. Test ortamı günümüz hava trafik kontrol ekranları, ses ile iletişim, otonom veya karar destekli kontrol operasyonlarını ifade eden modeller aracılığı ile hem günümüz operasyonlara hem de geleceğe yönelik çalışmalara ait senaryoları koşabilmektedir. Projenin ikinci aşaması ve ana amacı ise taktiksel 4D yörünge planlaması ve otomasyon araçları ile donatılmış uçak için "conflict resolution", ya da potansiyel çarpışma önleyici ve bunu otonom olarak yapan sistemler için teorik çerçeve tasarlanmasıdır. Yoğun trafik ortamında veya yeni rota hesaplanması gibi durumlarda yerden bağımsız, uçak üzerinde ve otonom olarak hem gerçeklenebilir, hem de maliyeti düşük rotaların üretilmesi istenmektedir. Önerilen 4D yörünge planlama metodu hem olasılıksal hem de deterministik algoritmaların yeni özelliklerini içermekle beraber iki yöntemin de başarılı taraflarını birleştirmektedir. Uçak performans modeli ise yörünge tayini için gerekli bir bileşen olup BADA 4 üzerinden sağlanmaktadır. Uçağın kinodinamik modellemesinde standart yörünge uygulamalarında kullanılan 3-serbestlik dereceli veya diğer adıyla nokta kütle hareket modeli kullanılmıştır. Bu modelde uçağın hali hazırda kendi içerisinde kararlı ve kontrol edilebilir olduğu kabul edilip, takip ettiği yörünge ile ilgilenilmektedir. Uçağa etkiyen kuvvetlerin veya uçak performansının modellenmesi EUROCONTROL'ün bir ürünü olan Base of Aircraft Data (BADA) aracılığıyla yapılmıştır. Projede son sürüm olan BADA 4 kullanılmıştır. Bu versiyon, öncekilerden farklı olarak uçağa etkiyen kuvvetleri uçağın durumları ve atmosfer koşullarına bağlı olarak parametrik ifade etmektedir. Teknik altyapısını Boeing'in sağladığı bu veritabanı, gelişmiş modellemeleri sayesinde nominal değerlerin üzerine çıkarak parametre öngörmesi ve optimizasyon gibi işlemleri yapılabilir kılmaktadır. Oluşturulan bu performans modeli yüksek-seviye hibrid uçuş kalıpları otomatları ve alçak-seviye manevra otomatlarını kapsamaktadır. Bu modellemedeki amaç, uçak hareketini tırmanma, seyir ve alçalma şeklinde üç farklı kalıp altında toplamaktır. Her bir uçuş kalıbı kendine özel manevra sekansı içermektedir. BADA 4 matematiksel modelleri aracılığıyla her bir uçuş kalıbı için tanımlı manevra sekansını düşük maliyet ile gerçekleştiren parametreler öngörülmüştür. Esasında bu problem, bir uçağın başlangıç ve bitiş olarak verilen iki nokta arasında en düşük maliyetli rotayı takip etmesi problemidir. Uçak denklemlerinin ve kısıtlamaların lineer olarak ifade edilememesi, bu problemin tek bir seferde global olarak çözülmesini zorlaştırmaktadır. Ek olarak bu modülün uçak üzerinde çalışacağı düşünülecek olursa bu hesaplamaların çok kısa zaman aralıklarında gerçekleşmesi beklenmektedir. Çok-modlu yaklaşım sayesinde kompleks olan yörünge planlama problemini global olarak çözmek yerine lokal ve düşük maliyetli yörüngeler tayin edilmektedir. Bu noktadaki dezavantaj ise yaklaşımın verdiği çözümün optimum değerden uzaklaşmasıdır. Daha üst seviyede ise hesaplanan düşük maliyetli lokal rota parçaları oluşturan ve uzayı tarayan RRT* algoritması kullanılmıştır. RRT*,örnekleme tabanlı bir hareket planlama algoritması olup hava sahasını keşfetmeye çalışarak lokal yörünge segmentleri üzerinden ayırma yapmaktadır. İlk adım olarak uzayda bir konum örnekleyip, ardından uçuş kalıpları ve gelişmiş performans modelini kullanarak uçağı bu noktaya düşük maliyet ile getirmeye çalışmaktadır. Örneklenen konuma, mesafe olarak ağaçta hali hazırda bulunan en yakın konumdan bağlanmaya çalışılır. Bu, arama uzayının hızlı ve ilerleyerek keşfedilmesinin temelidir. Lokal maliyetlerin yanında başlangıç konumundan itibaren harcanan maliyet de hesaba katıldığı için ağaç sürekli olarak toplam maliyeti düşük olan uçuş segmenti sekanslarını üreterek büyür. Önceden belirlenmiş örnekleme sayısına ulaşıldığında algoritma durur. Kullanılan algoritma aynı zamanda belirli koşullar altında asimptotik optimalliği sağlamaktadır. Asimptotik optimallik, örnekleme sayısı sonsuza yaklaştıkça problemin optimal çözüme yakınsama özelliğidir. RRT* aynı zamanda olasılıksal bütünlüğü sağlamaktadır: Örnekleme sayısı sonsuza yaklaştıkça çözüm bulma olasılığı 1'e yakınsamaktadır. Bunlara ek olarak, örnekleme için cross-entropy yöntemi kullanılmıştır. Bu yöntem ile örnekleme problemi stokastik optimizasyon problemine dönüştürülerek hızlı bir şekilde minimum maliyetli yörünge sekansı oluşturulmuştur. Akıllı örnekleme yapılırken halihazırdaki uçuş planları kullanılmış, dolayısıyla örnekleme sayısının düşük tutulabilmesi sağlanmıştır. Standart rastgele örnekler almak yerine daha akıllı örnekleme yapmak, optimum sonuca daha çabuk ulaşılmasını sağlamıştır. Ancak, her adımda oluşturulan küme içinden ağırlıklandırması yüksek olan elit set çekildiği için hesaplama yükü artmıştır. Proje kapsamında hem Avrupa'nın hem Amerika'nın hava trafik yönetimi konusunda yaptığı kapsamlı araştırmalar incelenmiş ve buradaki trendler takip edilmiştir. Hava trafik yönetiminde kapasiteyi artırmak üzere yer kontrolcülerinin görevlerini daha çok genel akışı yönetmesi vizyonlanmış; pilotların ise daha çok aktif rol aldığı bir dünya çizilmiştir. Pilotlara karar vermelerinde destek olacak görsel sistemler tasarlanmış, yer ile uçağın aynı anda işbirlikçi bir biçimde uçuş operasyonunu yönettiği konseptler eklenmiştir. Bunların yanında çarpışmaları gözleyen ve gerektiği durumda otonom ayırma yapabilen sistemler için algoritma tasarlanmıştır. Geleceğin hava trafik koşullaru vizyonlanarak göz önünde bulundurulmuş, önerilen yöntemin hem bugünün hem de geleceğin hava trafik yönetim sistemine katkı sağlaması amaçlanmıştır. Considering the transformation in roles of existing air traffic management technologies, future flight operations and flight deck systems will need additional avionics and operational procedures that involve adaptive algorithms and advanced decision support tools. The first part of the thesis presents novel visual flight deck decision support tools and interfaces utilizing next generation synthetic vision and augmented reality based visualisation technologies in order to meet the requirements of the future flight operations defined in NextGen and SESAR 2020+ visions. These avionics are envisioned to aid pilots for conducting their new in-flight tasks such as; collaborative tactical planning with intent negotiation/sharing; fully understanding/analysing/interpreting solution with their alternatives and proposing modification on the solution subject to negotiation; and aware of required response, execute it or allow collision avoidance module to perform its automated response. Visual Decision Support Tools allow the flight crew to interact with new autonomous systems and provide with visual understanding on the evolving flight operation by fusing all tactical level data and visualising them. In this work, two groups of display structure have been proposed. A split head-down \\textit{Synthetic Vision} screen pair aims to support the pilots in managing both low level and high level tactical tasks with fully understanding the situation in 4D. Synthetic Vision Display (SVD) side provides the pilots synthetic vision and also incorporates required additional guidance and limited operational information. 4D Operational Display (4DOD) provides higher level operational information giving building enhanced understanding on the states of the operation and results of any modification on processing flight intent. Haptic interfaces allow the flight crew to change demonstrated detail levels in both 2D+time and 3D+time. The other display, which is \\textit{Head-Up-Display (HUD)}, provides pilot to efficiently operate flight operation by eliminating the need of looking to head-down screen; and aims to present all essential flight information in the pilot's forward field through augmented reality implementations. For hardware integration and experimental purposes, an integrated testbed including full replica B737-800 Flight Deck Testbed and ATM Testbed has been modified as enabling operational tests and validations of these new tools. The main purpose of this study is to provide a theoretical framework for tactical 4D-trajectory planning and conflict resolution of an aircraft equipped with novel automation tools. The proposed 4D-trajectory-planning method uses recent algorithmic advances in both probabilistic and deterministic methods to fully benefit from both approaches. We have constructed an aircraft performance model based on BADA 4 with high-level hybrid flight template automatons and low-level flight maneuver automatons. This multi-modal flight trajectory approach is utilized to generate cost-efficient local trajectory segments instead of solving complex trajectory-generation problems globally. The proposed sampling-based trajectory planning algorithm spatially explores the airspace and provides proper separation through local trajectory segments and guarantees asymptotic optimality under certain conditions. Moreover, we have integrated the cross-entropy method, which transforms the sampling problem into a stochastic optimization problem, rapidly converges on the minimum cost trajectory sequence by utilizing available flight plans, and reduces the amount of sampling. The integration of the proposed strategies lets us solve challenging, real-time in-tactical 4D-trajectory planning problems within the current and the envisioned future realm of air traffic management systems. Yüksek Lisans M.Sc.Abstract
Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015 Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2015 Hava trafik yönetimi teknolojilerindeki mevcut sistemlerin dönüşümü göz önüne alındığında, [...]Abstract
This thesis targets the problem of motion planning for automated vehicles. As a prerequisite for their on-road deployment, automated vehicles must show an appropriate and reliable driving behavior in mixed traffic, i.e. alongside human drivers. Besides the uncertainties resulting from imperfect perception, occlusions and limited sensor range, also the uncertainties in the behavior of other traffic participants have to be considered. Related approaches for motion planning in mixed traffic often employ a deterministic problem formulation. The solution of such formulations is restricted to a single trajectory. Deviations from the prediction of other traffic participants are accounted for during replanning, while large uncertainties lead to conservative and over-cautious behavior. As a result of the shortcomings of these formulations in cooperative scenarios and scenarios with severe uncertainties, probabilistic approaches are pursued. Due to the need for real-time capability, however, a holistic uncertainty treatment often induces a strong limitation of the action space of automated vehicles. Moreover, safety and traffic rule compliance are often not considered. Thus, in this work, three motion planning approaches and a scenario-based safety approach are presented. The safety approach is based on an existing concept, which targets the guarantee that automated vehicles will never cause accidents. This concept is enhanced by the consideration of traffic rules for crossing and merging traffic, occlusions, limited sensor range and lane changes. The three presented motion planning approaches are targeted towards the different predominant uncertainties in different scenarios, while operating in a continuous action space. For non-interactive scenarios with clear precedence, a probabilistic approach is presented. The problem is modeled as a partially observable Markov decision process (POMDP). In contrast to existing approaches, the underlying assumption is that the prediction of the future progression of the uncertainty in the behavior of other traffic participants can be performed independently of the automated vehicle's motion plan. In addition to this prediction of currently visible traffic participants, the influence of occlusions and limited sensor range is considered. Despite its thorough uncertainty consideration, the presented approach facilitates planning in a continuous action space. Two further approaches are targeted towards the predominant uncertainties in interactive scenarios. In order to facilitate lane changes in dense traffic, a rule-based approach is proposed. The latter seeks to actively reduce the uncertainty in whether other vehicles willingly make room for a lane change. The generated trajectories are safe and traffic rule compliant with respect to the presented safety approach. To facilitate cooperation in scenarios without clear precedence, a multi-agent approach is presented. The globally optimal solution to the multi-agent problem is first analyzed regarding its ambiguity. If an unambiguous, cooperative solution is found, it is pursued. Still, the compliance of other vehicles with the presumed cooperation model is checked, and a conservative fallback trajectory is pursued in case of non-compliance. The performance of the presented approaches is shown in various scenarios with intersecting lanes, partly with limited visibility, as well as lane changes and a narrowing without predefined right of way.Abstract
This thesis targets the problem of motion planning for automated vehicles. As a prerequisite for their on-road deployment, automated vehicles must show an appropriate and reliable driving behavior in mixed traffic, i.e. alongside human drivers. Besides the uncertainties resulting [...]Abstract
This paper presents a speed profile generation approach for longitudinal control of automated vehicles, based on quintic Bézier curves. The described method aims to increase comfort level of passengers based on the ISO2631-1 specification, while taking into account vehicle dynamics and traffic rules to keep high safety levels. The algorithm has been tested in an in-house tool for high accuracy vehicle dynamics simulations, called Dynacar. The considered scenario is a closed circuit inside Tecnalia facilities. The resulting profile has better properties (for example, rate of change) than a raw input based on traffic speed limits. When used as reference for the speed controller, it improves both comfort and safety. This work is partly supported by the H2020 project UnCoVerCPS with grant number 643921, and the H2020 Project STEVE with proposal identification number 769944.Abstract
This paper presents a speed profile generation approach for longitudinal control of automated vehicles, based on quintic Bézier curves. The described method aims to increase comfort level of passengers based on the ISO2631-1 specification, while taking into account vehicle dynamics [...]