Константин Савенков / Геннадий Телегин, 5 курс, mod-sem

На этом форуме публикуются и уточняются постановки задач студентам, а также отслеживается ход их выполнения

Модератор: staff

Закрыто
Бычков Иван
Аспирант
Сообщения: 179
Зарегистрирован: 23 сен 2008 01:19 pm

Константин Савенков / Геннадий Телегин, 5 курс, mod-sem

Сообщение Бычков Иван »

Постановка неформальная


Тема: Система автоматического управления автомобилем в условиях дорожного движения.

Расшифровка темы:
Завершение работы 4 курса и доведение её до дипломной.

На 4 курсе были разработаны и формально описаны 1) способ представления дороги и ограничений на движения автомобиля 2) алгоритм, для которого гарантируется, что если из конфликтной ситуации, сложившейся на дороге, есть выход, то он будет найден. Алгоритм, в отличие от существовавших до этого, учитывает не только физические ограничения на движения объектов (законы физики + неподвижные препятствия), но и ПДД, что позволяет ему получать более эффективные решения.

Требуется красиво реализовать алгоритм (чтобы машинки ездили), экспериментально сравнить его с классическим. Основное требование -- завершённость работы. Т.е.должны быть средства задания дороги, ограничений (правил ДД), сценариев, на которых тестируется алгоритм, должна быть визуализация.

Постановка задачи на 5 курс:

* разработка среды тестирования подобных алгритмов на основе открытых проектов (вроде пакета DARPA), со средствами задания входной нагрузки, сбором результатов для оценки эффективности полученных решений итп,

* подключение к этой среде двух алгоритмов: классического и оптимизированного (с учётом ПДД),

* эксперименталное сравнение двух алгоритмов по существующим критериям эффективности.
Геннадий Телегин
Выпускник
Сообщения: 1
Зарегистрирован: 13 сен 2006 10:30 am
Откуда: Мытищи
Контактная информация:

Сообщение Геннадий Телегин »

Тема работы: Система автоматического управления автомобилем в условиях дорожного движения.
Студент: Телегин Геннадий Сергеевич, гр. 522
Научный руководитель: Савенков Константин Олегович.

Актуальность:
С глобальной точки зрения автоматически управляемые автомобили нужны, чтобы уменьшить количество дорожно транспортных происшествий (ДТП) на дороге.
Из-за человеческих ошибок происходит 90% всех ДТП.
Есть различные способы решения проблемы ошибок водителей, один из них - создание системы автоматического управления автомобилем, в котором человек будет выступать только в роли пассажира.
Из-за ДТП возникает много дорожных пробок, следовательно, меньшее количество аварий влечет меньшее количество пробок.

Цель работы:
Цель данной работы - это разработка эффективной САУ автомобилем в условиях дорожного движения.

Основная трудность в создании САУ для автомобиля состоит в том, что на дороге большое количество быстро двигающихся объектов, для которых нельзя предсказать траектории движения. При этом, путь с гарантированием того, что управляемый автомобиль не столкнется с другими участниками движения, получается очень не эффективным (по времени, по длине и т.п.). Однако в дорожном движении действуют правила дорожного движения (ПДД). Тогда возможные траектории движения движущихся объектов ограничиваются на основе ПДД, и путь с гарантией безопасности получается не хуже, чем без учета ПДД. Участников движения, не соблюдающих ПДД можно выявить на основе анализа их поведения (что, например, уже делается в системах автоматической регистрации нарушений ПДД). В случае, если какой-то участник движения не соблюдает ПДД, то его возможные траектории не должны ограничиваться.

Таким образом, постановка задачи данной дипломной работы, это:
  1. разработка САУ автомобилем в условиях дорожного движения, учитывающую ПДД;
  2. исследование эффективности разработанной САУ, т.е. она должна:
    • находить безопасный путь
    • строить более короткий или более быстрый путь по сравнению с алгоритмом, не учитывающим ПДД.
Сделано за семестр:
Разработана среда для тестирования САУ автомобилем на основе системы многоагентного моделирования Repast Simphony, которая включает:
  1. Задавать:
    • карту дорог;
    • дорожную разметку и знаки;
    • добавлять движущиеся автомобили с заданием маршрута, либо с
    • указанием точки отправления и точки назначения;
    • добавлять автоматически управляемый автомобиль с произвольной
    • реализацией управляющего алгоритма;
    • задавать набор правил дорожного движения из оговоренного в дипломной работе подмножества ПДД.
  2. Получать:
    • получать данные о пути автомобиля — длина, время;
    • информацию о столкновениях между участниками движения;
    • анимацию дорожного движения.
На спецсеминаре рассказан доклад по дипломной работе.

Планы следующие семестр:
  1. Перенести реализацию алгоритма автоматического управления, выполненную на 3-ем курсе в разработанную систему тестирования.
  2. Составить набор дорожных ситуаций для тестирования.
  3. Провести испытания алгоритма с учетом ПДД и без на выбранных сценариях в разработанной среде.
Литература:
  1. LaValle S. M. Planning Algorithms. Cambridge University Press. 2006.
  2. Vink A., Kauppinen S., Beers J., de Jong K.. Medium term conflict detection in eatchip phase iii / A.. Vink, S.. Kauppinen, J.. Beers, K.. de Jong //Proceedings of 16th Digital Avionics Systems Conf.. 1997. P. 45-52.
  3. Benjamin M. R., Curcio Joseph., Leonard J. J., Newman P. M.. Navigation of unmanned marine vehicles in accordance with the rules of the road //Robotics and Automation. Proceedings 2006 IEEE International Conference on. 2006. P. 3581-3587.
  4. Provine R., Schlenoff C., Balakirsky. S. Ontology-based methods for enhancing autonomous vehicle path planning // Robotics and Autonomous Systems. 2004. Vol. 49. P. 123-133.
  5. Schouwenaars T., Mettler B., Feron E., How J.P. Robust motion planning using a maneuver automation with built-in uncertainties //Proceedings of the American Control Conference. 2003. Vol. 3. P. 2211-2216.
  6. Archibald J.K.., Hill J.C., Jepsen N.A. A satisficing approach to aircraft conflict resolution // Int. Conf. on Networking, Sensing, and Control. 2005. P. 123-128.
  7. Tomlin C., Shankar S. Generation of conflict resolution maneuvers for air traffc management // International Conference on Intelligent Robots and Systems. 1997. P. 1598-1603.
Закрыто