Krediet: Pixabay/CC0 publiek domein
doctoraat student Robbin van Hoek heeft een nieuw platform voor geautomatiseerde voertuigen ontworpen dat de voordelen van coöperatieve en autonome voertuigen integreert. Het raamwerk is een belangrijke stap in de richting van autonome voertuigen die veilig kunnen rijden op kleine afstanden tussen voertuigen, terwijl het harmonica-effect wordt voorkomen dat vaak wordt waargenomen bij door mensen bestuurde voertuigen op de snelweg. Van Hoek, onderzoeker bij de groep Dynamics and Control van de faculteit Werktuigbouwkunde, verdedigde op dinsdag 6 juli 2021 met succes zijn proefschrift.
Automatisering van voertuigen is de laatste jaren een belangrijk onderwerp geworden. Het is gericht op het verminderen van door de bestuurder veroorzaakte verkeersongevallen, het verbeteren van de wegcapaciteit van de bestaande infrastructuur en het verminderen van het brandstofverbruik. Er kunnen twee hoofdklassen van geautomatiseerde voertuigen worden onderscheiden.
De eerste zijn coöperatieve voertuigen, die gebruik maken van voertuig-naar-voertuig-communicatie of voertuig-naar-infrastructuur (V2I)-communicatie om bewegingsgegevens uit te wisselen, waardoor het mogelijk wordt om het voertuig voor u op zeer kleine afstanden te volgen, terwijl het harmonica-effect dat vaak tot files leidt. Dit type voertuig is echter typisch slechts in staat om een ​​enkele taak uit te voeren, waardoor de toepassing ervan beperkt is tot bijvoorbeeld het volgen van een voorligger op de snelweg.
De tweede klasse zijn autonome voertuigen. Dit type voertuig maakt gebruik van boordsensoren zoals radar, LIDAR en computer vision-systemen om de weg, andere verkeersdeelnemers en andere relevante kenmerken of obstakels te identificeren. De besturingsalgoritmen aan boord van deze voertuigen maken gebruik van een expliciete planning van een voertuigtraject. Door verschillende trajecten te plannen, kan het voertuig het meest geschikte type traject selecteren voor de huidige situatie. Hierdoor kan het een veel bredere klasse van verkeersscenario’s aan, in vergelijking met coöperatieve voertuigen.
In zijn Ph.D. onderzoek (onderdeel van het door NWO gefinancierde i-CAVE-project) wilde Robbin van Hoek deze twee klassen van geautomatiseerde voertuigen integreren in één enkel platform. Dit nieuwe voertuig profiteert van de gecommuniceerde bewegingsgegevens van andere voertuigen door ze op zeer korte afstand te volgen en files te voorkomen, maar behoudt de veelzijdigheid van het autonome voertuig. In plaats van het voorgaande voertuig eenvoudig te volgen, kan het bijvoorbeeld ook autonoom besluiten om het in te halen als het te langzaam rijdt in vergelijking met het gastvoertuig.
Naast de ontwikkeling van de wiskundige methoden is het raamwerk geïmplementeerd in twee Twizy’s, die aan de TU/e ​​zijn aangepast om autonoom te kunnen rijden. Met de ontwikkelde coöperatieve trajectplanningsmethode was Van Hoek in staat om in 0,3 seconde veilig een voorligger te volgen.
Dit onderzoek is een belangrijke stap in de richting van autonome voertuigen die veilig kunnen rijden op kleine afstanden tussen voertuigen, terwijl het harmonica-effect wordt voorkomen dat vaak wordt waargenomen bij door mensen bestuurde voertuigen op de snelweg. Dit onderzoek zal leiden tot meer mobiliteit en veiligheid in het vervoer.
Robbin van Hoek, Coöperatieve trajectplanning voor geautomatiseerde voertuigen, begeleiders: H. Nijmeijer, J. Ploeg.
Aangeboden door de Technische Universiteit Eindhoven
