Traffic flow reduction by intelligent intersection design
PHYSICAL DESCRIPTION
Other Physical Details
۱۱۱ ص.
NOTES PERTAINING TO TITLE AND STATEMENT OF RESPONSIBILITY
Text of Note
امیر تقویپور
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Body granting the degree
صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
Date of degree
۱۴۰۰
Discipline of degree
سیستم محرکه خودرو
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
امروزه تراکم معابر شهری از خودروها و در نتیجه اتلاف زمان و انرژی به یک معضل مهم در حوزه صنعت حمل ونقل تبدیل شده است. یکی از روش های کاهش حجم ترافیک، استفاده از قابلیت زنجیره کردن خودروهای متصل است که با رعایت فاصله ایمنی و سرعت مطمئنه، خودروی سرگروه را دنبال می کنند. روش دیگر کاهش حجم ترافیک، استفاده از قابلیت تقاطع هوشمند است که همه خودروهای اطراف را به منظور عبور و مرور بهینه، برنامه ریزی می کند. این پژوهش، با دو رویکرد کنترلی، تبیین و انجام شده است. رویکرد اول، با هدف کنترل عملکرد یک زنجیره خودرویی همگن، از طریق کنترل پیش بین صریح و حل مسئله بهینه سازی به صورت چندپارامتری، انجام شده است. کنترل پیش بین صریح، از طریق حل آفلاین مسئله بهینه سازی، مشکل هزینه محاسباتی و کندی کنترل پیش بینی ضمنی را برطرف کرده و در سیستم های سرعت-بالا مانند سیستم های خودرویی، موثرتر واقع می شود. نتایج شبیه سازی به دست آمده نشان می دهد، کنترل کننده پیشنهاد شده توانسته است با رعایت قیدهای مسئله، به رفتار پایدار دست یابد. در رویکرد دوم برای یک تقاطع هوشمند از طریق یک مدلسازی به روش بهینه سازی محدب بر اساس کنترل پیش بین مدل، یک دنباله عبور و مرور بهینه به دست می آید. این دنباله عبور توسط یک الگوریتم بهینه سازی، بر اساس حداقل سازی زمان سفر و شرط عدم برخورد بین خودروها در تقاطع، تولید می شود. هم چنین به منظور کاهش ترافیک در شبیه سازی این تقاطع، به زنجیره های خودرویی اولویت عبوردهی بالاتر، اعمال می شود. نتایج شبیه سازی به دست آمده، نشان می دهد که خودروها با استفاده از الگوریتم طراحی شده ، می توانند به رفتار ایمن و بهینه در عبور از تقاطع دست یابند.
Text of Note
Nowadays, traffic congestion and its consequent effect on energy and time dissipation, have become a critical problem in the field of transportation. It is one way to decrease traffic volume to use connected vehicles which follow a leader car instead of traveling as individual vehicles. Another way to reduce traffic volume is to utilize the intelligent intersection, which in that a centralized system controls autonomous vehicles within a certain surrounding of the intersection and generates optimized trajectories for all vehicles in the area. This research is based on two control approaches. The first approach, to control the performance of a homogeneous vehicle platoon, is done through explicit MPC and mp-QP optimization. Explicit MPC by solving the optimization problem offline, is more effective in high-speed systems such as automotive systems, rather than implicit MPC,. The simulation results show that the proposed controller has been able to achieve stable behavior and satisfy the problem constraints. In the second approach, a convex modeling based on MPC was used to obtain an optimal traffic crossing sequence around the intersection for all vehicle in each leg. The intersection crossing sequence is generated by an optimization algorithm, which is designed to minimize travel time while ensuring that no vehicles collide at the intersection. Also, to reduce traffic in the simulation of this intersection, a higher crossing order priority is applied to the vehicle platoons. The simulations show that the designed algorithm can help cars behave safely and optimally at intersections.
TOPICAL NAME USED AS SUBJECT
Topical Subdivision
ارتباطات بین خودرویی
Topical Subdivision
کنترل پیش بین مبتنی بر مدل به روش ضمنی و صریح