Tesis
Evaluation of intersection control strategies for automated vehicles
Autor
Furtado, Henrique Salvaro
Institución
Resumen
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2017. O desenvolvimento de veículos automatizados tem aumentado significativamente desde a viradado século 20 para o 21, e tende a continuar aumentando com a entrada das grandes fabricantesde automóveis anunciando suas próprias iniciativas. Com os avanços das tecnologiasde veículos conectados e automatizados, surge uma série de desafios. Esses desafios não estãosomente relacionados com o desenvolvimento tecnológico em si, mas também com osaspectos operacionais, como o uso em conjunto dessas tecnologias visando tornar o tráfegode veículos mais seguro e eficiente, particularmente em regiões de conflito, isto é, regiõesonde dois ou mais fluxos de tráfego tenham trajetórias conflitantes. Referente a esses aspectosoperacionais, a existência dessas regiões de conflito, como cruzamentos e interseções,torna necessária a criação de estratégias de controle capazes de coordenar o uso dessasregiões de forma segura e eficiente. Exemplos de melhorias no tráfego são a redução no atrasodos veículos, no número de acidentes e na emissão de poluentes, essas melhorais são, pormuitas vezes, atingidas com o uso de técnicas empregando o controle ótimo. Neste trabalho,será desenvolvida uma série de estudos acerca das atuais estratégias de controle de veículosautomatizados em interseções. Estratégias selecionadas serão implementadas e comparadasem simulação, sob óticas quantitativas e qualitativas como por, exemplo, ganho de desempenho,escalabilidade e generalidade. Um de nossos principais objetivos é o de criar uma basede comparação para essas estratégias, através do uso dos mesmos parâmetros de simulaçãoe configurações, e as aplicando a diferentes configurações de tráfego. Abstract : The development of automated vehicles has been experiencing an increased growth since2000, and tends to continue growing as major car manufacturers start their own initiatives.With the advances in connected and automated vehicle technologies, a number ofcomplications arise. These complications are not only related to the technological developmentitself, but also to the operational aspects, such as the seamless usage of these technologies inorder to make traffic flow safer and more efficient, particularly in conflict regions, i.e., regionswithin a traffic network where two or more streams of traffic have conflicting trajectories.Regarding the operational aspects, the existence of conflict regions, such as crossings andintersections, leads to the necessity of creating control strategies that coordinate the safe andefficient usage of those regions. Examples of improvements in traffic flow are the reduction invehicle delay, reduction in the number of accidents and the emission of pollutants, thoseimprovements are often achieved through the usage of optimal control techniques. In thiswork, we will study the current automated intersection control strategies and the trends aroundthem. A few chosen strategies will be implemented within the same environment, andcompared among them, under quantitative and qualitative analysis, e.g., scalability, efficiencyand generality. One of our main goals is to create a base of comparison for strategies, usingthe same simulation parameters and configuration for all strategies, while applying thosestrategies to different traffic configurations.