طراحی مانور اجتناب از برخورد با خودروی منحرف مسیر مخالف به کمک کنترل پیش‌بین

Abstract

انحراف به چپ در مسیرهای دوطرفه، از شرایط حساسی است که می‌تواند سبب برخورد شدید خودروها از روبرو شود. بدلیل تلفات زیاد این تصادفات، ارائه‌ی سیستم‌های هوشمند هدایت خودرو در چنین شرایطی ضرورت دارد و مورد توجه نبوده است. مقاله‌ی حاضر، به طراحی مسیر ایمن و مانورپذیر عدم برخورد با خودروی منحرفی از مسیر روبرو می‌پردازد. رویکرد اصلی، استفاده از کنترل پیش‌بین با افق 2 ثانیه و مدل پیش‌بین خطی است که حول شرایط کاری، تطابق خوبی با رفتار غیرخطی دارد. برای پیش‌بینی حرکت خودروی مهاجم، رویکردی محافظه‌کارانه مدنظر است و حرکت تا افق 0/7 ثانیه، با شتاب جانبی بالایی در دو جهت مدل می‌شود. برای عدم برخورد خودروها، روش نوینی براساس فضاهای اشغالی آینده‌ی خودروی مهاجم ارائه شده، قیدهای اجتناب از برخورد بسادگی مدل‌سازی می‌شوند. هم‌چنین برای تشخیص جهت مناسب مانور اجتنابی، الگوریتمی نوآورانه ارائه شده که در تقابل دور و نزدیک خودروها، معیارهای مختلفی دارد. مجموعه‌ی نهایی، با کنترل فرمان‌پذیری مدل پیش‌بین، مسیر مرجع ایمن خودرو را با شتاب جانبی مقید تولید می‌کند. ارزیابی مجموعه‌ی نهایی با چهار شبیه‌سازی صورت می‌گیرد که تقابل دور و نزدیک و شرایط بحرانی انتخاب جهت را مدل می‌کنند. نتایج، واکنش مناسب الگوریتم را به تغییر جهت‌های ناگهانی و شدید خودروی مهاجم نشان می‌دهد.