Управление автоматизированными транспортными средствами на больших кольцевых перекрестках без полос движения (расширенная версия): Ссылки

Управление автоматизированными транспортными средствами на больших кольцевых перекрестках без полос движения (расширенная версия): Ссылки

3 сентября 2024 г.

Авторы:

(1) Мехди Надери;

(2) Маркос Папагеоргиу;

(3) Димитриос Труллинос;

(4) Яссон Карафиллис;

(5) Иоаннис Папамихаил.

Аннотация и введение

Моделирование транспортных средств

Нелинейное управление с обратной связью

Коридоры OD и желаемые ориентации

Контролеры границ и безопасности

Результаты моделирования

Заключение

Приложение A: Обнаружение столкновений

Приложение B: Трансформированные кривые ISO-расстояния

Приложение C: Локальная плотность

Приложение D: Подробная информация о контроллере безопасности

Приложение E: Параметры контроллера

Ссылки

ССЫЛКИ

[1] М. Папагеоргиу, К. Диакаки, ​​В. Динопулу, А. Коциалос и И. Ван, «Обзор стратегий управления дорожным движением», Труды IEEE, 91, 2003, стр. 2043-2067.

[2] М. Папагеоргиу и др., «ИТС и управление дорожным движением», Транспорт (Справочники по исследованию операций и науке управления), том 14), редакторы К. Барнхарт и Г. Лапорт, Северная Голландия (Elsevier), 2007, стр. 715-774.

[3] C. Diakaki, M. Papageorgiou, I. Papamichail и I. Nikolos, «Обзор и анализ систем автоматизации транспортных средств и связи с точки зрения управления движением на автомагистралях», Transportation Research Part A, 75, 2015, стр. 147–165.

[4] И. Папамихаил и др., «Моделирование, оценка и управление транспортным потоком на автомагистралях с помощью систем автоматизации транспортных средств и связи», Annual Reviews in Control, 48, 2019, стр. 325-346.

[5] М. Эберхард и др., «Опыт, результаты и уроки, извлеченные из автоматизированного вождения на автомагистралях Германии», Журнал IEEE Intelligent Transportation Systems, 7, 2015, стр. 42-57.

[6] М. Папагеоргиу, К. С. Мункис, И. Карафиллис, И. Папамихаил и И. Ван, «Концепция искусственной жидкости без полос для движения транспортных средств», Труды IEEE, 109, 2021, стр. 114-121.

[7] М. Ростами-Шахрбабаки, С. Вайкл, М. Акбарзаде и К. Богенбергер, «Двухслойный подход к скоплению транспортных средств в условиях отсутствия полос движения». 11-й трехгодичный симпозиум по транспортному анализу (TRISTAN), 2022.

[8] В.К. Янумула, П. Типалдос, Д. Труллинос, М. Малекзаде, И. Папамихаил и М. Папагеоргиу, «Оптимальное планирование траектории для подключенных и автоматизированных транспортных средств в безполосном движении с подталкиванием транспортных средств», IEEE Transactions on Intelligent Vehicles, doi: 10.1109/TIV.2023.3241200

[9] И. Фарос, В. К. Янумула, П. Типалдос, И. Папамихаил, М. Папагеоргиу, «Стратегия бокового позиционирования для подключенных и автоматизированных транспортных средств в условиях безполосного движения», Труды 4-го симпозиума по управлению будущими системами автомагистралей и городского движения (MFTS 2022), Дрезден, Германия, 2022, стр. 9-17.

[10] Д. Труллинос, Г. Халкиадакис, И. Папамихаил и М. Папагеоргиу, «Совместное многоагентное принятие решений для автономного вождения без полосы движения», 20-я Международная конференция по автономным агентам и многоагентным системам (AAMAS), онлайн, 2021, стр. 1335-1343.

[11] И. Карафиллис, Д. Теодосис и М. Папагеоргиу, «Двумерный круиз-контроль на основе Ляпунова для автономных транспортных средств на дорогах без полос движения» Automatica, 145, 2022, 110517.

[12] Д. Теодосис, И. Карафиллис и М. Папагеоргиу. «Круиз-контроллеры для кольцевых дорог без полос на основе функций управления Ляпунова», Журнал Института Франклина, 2023.

[13] Д. Труллинос, Г. Халкиадакис, Д. Манолис, И. Папамихаил и М. Папагеоргиу, «Микроскопическое моделирование без полос для подключенных и автоматизированных транспортных средств», 24-я Международная конференция IEEE по интеллектуальному транспорту (ITSC), Индианаполис, Индиана, США, 2021, стр. 3292-3299.

[14] М. Секеран, М. Ростами-Шахрбабаки, А. А. Сайед, М. Маргрейтер и К. Богенбергер, «Безполосное движение: история и современное состояние», IEEE 25-я Международная конференция по интеллектуальным транспортным системам (ITSC), Макао, Китай, 2022 г., стр. 1037-1042

[15] Л. Джулия, «Искусственного интеллекта не существует», основной доклад, 16-й симпозиум IFAC по управлению в транспортных системах, Лилль, Франция, 8–10 июня 2021 г., https://cts2021.univ-gustaveeiffel.fr/keynote-speakers

[16] Триумфальная арка и площадь Шарля де Голля, Париж, https://www.reddit.com/r/europe/comments/azcnpg/arc_de_triomphe_and _place_charles_de_gaulle_paris

[17] А. Флэннери и Т. Датта, «Показатели эксплуатационной эффективности американских кольцевых развязок», Transportation Research Record, 1572(1), 1997, стр. 68-75

[18] А. Данеш, В. Ма, Ч. Ю, Р. Хао и С. Ма, «Оптимальное управление кольцевой развязкой в ​​полностью подключенной и автоматизированной среде транспортных средств», IET Intelligent Transportation Systems, 2021, стр. 1-14.

[19] Р. Азими, Г. Бхатия, Р. Р. Раджкумар и П. Мудалиге, «STIP: Протоколы пространственно-временного пересечения для автономных транспортных средств», Международная конференция ACM/IEEE по киберфизическим системам, 2014 г., стр. 1-12.

[20] М. Мартин-Гасулла и Л. Элефтериаду, «Управление дорожным движением с помощью автономных и подключенных транспортных средств на однополосных кольцевых развязках», Транспортные исследования, часть C: Новые технологии, 125, 102964, 2021.

[21] К. Сюй, К. Г. Кассандрас, В. Сяо, «Децентрализованное оптимальное по времени и энергии управление подключенными и автоматизированными транспортными средствами на кольцевой развязке с гарантиями безопасности и комфорта», Труды IEEE по интеллектуальным транспортным системам, 2022, DOI: 10.1109/TITS.2022.3216794.

[22] Л. Чжао, А. Маликопулос и Дж. Риос-Торрес, «Оптимальное управление подключенными и автоматизированными транспортными средствами на кольцевых развязках: исследование в среде смешанного движения», IFAC PapersOnLine, 51(9), 2018, стр. 73-78.

[23] М. Хафизулазван, Б. М. Нор и Т. Намерикава, «Объединение подключенных и автоматизированных транспортных средств на кольцевой развязке с использованием предиктивного управления на основе моделей», 57-я ежегодная конференция Общества инженеров по приборам и управлению Японии, 2018 г.

[24] Р. Мохебифард и А. Хаджбабаи, «Подключенное автоматизированное управление транспортными средствами на однополосных кольцевых перекрестках», Транспортные исследования, часть C: Новые технологии, 131, 103308, 2021.

[25] И. Х. Зохди и Х. А. Ракха, «Улучшение работы кольцевых развязок с помощью транспортных средств», Журнал Совета по транспортным исследованиям, 2381(1), 2013, стр. 91-100.

[26] Э. Дебада и Д. Жилле, «Вхождение в однополосные кольцевые развязки в условиях неопределенности», IEEE 21-я Международная конференция IEEE по интеллектуальным транспортным системам (ITSC), 2019, стр. 3168–3175.

[27] А. Кумпис, Д. Зорзенон и Ф. Молинари, «Автоматизация кольцевых развязок с помощью распределенных аукционов на основе консенсуса и прогнозного управления на основе стохастической модели», конференция IEEE по Европейской конференции по управлению (ECC), Лондон, Великобритания, 2022 г., стр. 14–20.

[28] Дж. П. Растелли и М. С. Пенас, «Нечеткое логическое рулевое управление автономными транспортными средствами внутри кольцевых развязок», Applied Soft Computing, 35, 2015, стр. 662-669.

[29] Н. Дин, С. Мэн, В. Ся, Д. У, Л. Сюй и Б. Чен, «Стратегия скоординированной смены полосы движения несколькими транспортными средствами на кольцевой развязке в условиях Интернета транспортных средств на основе теории игр и когнитивных вычислений», Труды IEEE по промышленной информатике, 14(8), 2015.

[30] P. Hang, C. Huang, Z. Hu, Y. Xing и C. Lv, «Принятие решений подключенными автоматизированными транспортными средствами на нерегулируемой кольцевой развязке с учетом персонализированного поведения водителя», IEEE Transactions on Vehicular Technology, т. 70, № 5, 2021.

[31] Р. Тянь, С. Ли, Н. Ли, И. Колмановский, А. Жирар и Й. Йылдыз, «Адаптивное принятие решений на основе теории игр для автономного управления транспортным средством на кольцевых перекрестках», Конференция IEEE по принятию решений и управлению (CDC), 2018, стр. 321-326.

[32] Y. Zhang, B. Gao, L. Guo, H. Guo и H. Chen, «Адаптивное принятие решений для автоматизированных транспортных средств в условиях кольцевых развязок с использованием оптимизации встроенного обучения с подкреплением», IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems, 32(12), 2020, стр. 5526-5538.

[33] Б. Немет, З. Фаркаш, З. Антал и П. Гаспар, «Иерархическая разработка управления автоматизированными транспортными средствами для сценариев с несколькими транспортными средствами на кольцевых перекрестках», Европейская конференция по управлению IEEE (ECC), Лондон, Соединенное Королевство, 2022, стр. 1964-1969

[34] М. Надери, М. Папагеоргиу, И. Карафиллис, И. Папамихаил, «Автоматизированное вождение транспортных средств на больших кольцевых развязках без полос движения», 25-я Международная конференция IEEE по интеллектуальным транспортным системам (ITSC), Макао, Китай, 2022 г., стр. 1528-1535.

[35] М. Надери, М. Мавроиди, И. Папамихаил, М. Папагеоргиу, «Оптимальная ориентация автоматизированных транспортных средств на больших кольцевых развязках без полос», Конференция IEEE по принятию решений и управлению (CDC), 2023, принято.

[36] П. Полак, Ф. Альче, Б. д'Андреа-Новель и А. де Ла Фортель, «Кинематическая модель велосипеда: последовательная модель для планирования возможных траекторий для автономных транспортных средств?», Симпозиум IEEE по интеллектуальным транспортным средствам (IV), 2017, стр. 812-818.

[37] Д. Теодосис, Ф. Н. Цорцоглу, И. Карафиллис, И. Папамихаил и М. Папагеоргиу, «Контроллеры выборочных данных для автономных транспортных средств на дорогах без полос движения», 30-я Средиземноморская конференция по управлению и автоматизации (MED), Афины, Греция, 2022 г., стр. 103–108.

[38] И. Карафиллис, Д. Теодосис, М. Папагеоргиу, «Анализ и управление нелокальной моделью потока трафика PDE», Международный журнал управления, 95, 2022, стр. 660-678.

[39] И. Карафиллис, Д. Теодосис, М. Папагеоргиу, «Создание искусственных транспортных потоков путем проектирования круиз-контроллеров», Systems & Control Letters, 167, 2022, 105317.

[40] Д. Труллинос, Г. Халкиадакис, Д. Манолис, И. Папамихаил, М. Папагеоргиу, «Расширение SUMO для микроскопического моделирования подключенных и автоматизированных транспортных средств без полос движения», Труды конференции SUMO, 2022, стр. 95:103.

[41] П. А. Лопес и др., «Микроскопическое моделирование дорожного движения с использованием SUMO», 2018 21-я Международная конференция IEEE по интеллектуальным транспортным системам (ITSC), Мауи, Гавайи, США, 2018, стр. 2575-2582.

Мехди Надериполучил степень бакалавра наук в области электротехники в Технологическом университете Хамадан, Хамадан, Иран, в 2010 году, степень магистра наук в области электротехники (управление) в Тегеранском университете, Тегеран, Иран, в 2013 году и степень доктора наук в области электротехники (управление) в Технологическом университете им. К. Н. Туси (KNTU), Тегеран, Иран, в 2019 году. С 2020 по 2021 год он был преподавателем в KNTU. Его научные интересы включают автономные транспортные средства, распределение управления и отказоустойчивые системы управления. С мая 2021 года он является постдокторантом в Лаборатории динамических систем и моделирования Технического университета Крита.

Маркос Папагеургиу(Life Fellow, IEEE) был профессором автоматизации в Техническом университете Мюнхена, Германия, с 1988 по 1994 год. С 1994 года он является профессором (с 2021 года почетным профессором) в Техническом университете Крита, Ханья, Греция. С 2021 года он является профессором в Университете Нинбо, Китай. Он был приглашенным профессором в Политехническом университете Милана, Национальной школе мостов и дорог, Массачусетском технологическом институте, Римском университете Ла Сапиенца и Университете Цинхуа, а также приглашенным ученым в Калифорнийском университете в Беркли. Его исследовательские интересы включают теорию автоматического управления и оптимизации и ее приложения к транспортным системам, водным системам и другим областям. Он является членом IFAC. Он получил несколько отличий и наград, включая премию IEEE Transportation Technologies Award 2020 и два гранта ERC Advanced Investigator.

Димитриос Труллиносполучил диплом по специальности «Электротехника и вычислительная техника» в Техническом университете Крита, Ханья, Греция, в октябре 2019 года. Его основные исследовательские интересы лежат в области многоагентных систем. С ноября 2019 года он является научным сотрудником, а с января 2020 года — аспирантом в Лаборатории динамических систем и моделирования Технического университета Крита.

Яссон Карафиллисявляется профессором кафедры математики, NTUA, Греция. Он является соавтором (с Z.-P. Jiang) книги Stability and Stabilization of Nonlinear Systems, Springer-Verlag London, 2011 и соавтором (с M. Krstic) книг Predictor Feedback for Delay Systems: Implementations and Approximations, Birkhäuser, Boston 2017 и Input-to-State Stability for PDEs, SpringerVerlag London, 2019. С 2013 года он является заместителем редактора International Journal of Control и IMA Journal of Mathematical Control and Information. С 2019 года он является заместителем редактора Systems and Control Letters и Mathematics of Control, Signals and Systems. Его исследовательские интересы включают математическую теорию управления и теорию нелинейных систем.

Профессор Иоаннис Папамихаилявляется директором Лаборатории динамических систем и моделирования в Техническом университете Крита, Ханья, Греция. Он получил степень Dipl. Eng. по химическому машиностроению в Национальном техническом университете Афин в 1998 году и степень M.Sc. по инженерии технологических систем и степень Ph.D. по химическому машиностроению в Имперском колледже Лондона в 1999 и 2002 годах соответственно.

С 1999 по 2002 год он был научным сотрудником в Центре инженерии технологических систем Имперского колледжа Лондона. В 2004 году он присоединился к Техническому университету Крита и с тех пор занимал все академические должности. В 2010 году он был приглашенным ученым в Калифорнийском университете в Беркли, штат Калифорния, США. Он является автором нескольких технических статей в научных журналах и материалах конференций. Его основные исследовательские интересы включают теорию автоматического управления и оптимизации и приложения к транспортным системам и системам движения.

Доктор Папамихаил — ассоциированный редактор журнала Transportation Research Part C: Emerging Technologies и журнала IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems. Он получил стипендию Eugenidi Foundation Scholarship for Postgraduate Studies в 1998 году и премию Transition to Practice Award 2010 от Общества систем управления IEEE за разработку и внедрение алгоритмов измерения пандусов, в частности на шоссе Монаш в Мельбурне, Австралия. Он также получил премию TRA 2012 Best Paper Award за Pillar II (Транспорт, мобильность и инфраструктура), премию Best Freeway Operations Paper in 2014 Award от Комитета по эксплуатации автомагистралей Совета по транспортным исследованиям (TRB) и премию IEEE-ITS 2020 Best Conference Paper Award.

Эта статьядоступно на arxivпо лицензии CC 4.0.


Оригинал
PREVIOUS ARTICLE
NEXT ARTICLE