Zwiększanie bezpieczeństwa pojazdów autonomicznych: naukowcy z NCSU opracowują rozwiązanie
Data opublikowania:Jeśli pojazdy autonomiczne mają kiedykolwiek zyskać szerokie zastosowanie, musimy wiedzieć, że są w stanie poradzić sobie w skomplikowanych sytuacjach na drodze, takich jak włączanie się do ruchu o dużym natężeniu, gdy pasy na autostradzie znikają. W tym celu naukowcy z North Carolina State University opracowali technikę, która umożliwia oprogramowaniu pojazdów autonomicznych szybsze wykonywanie odpowiednich obliczeń, poprawiając zarówno ruch, jak i bezpieczeństwo w symulowanych systemach pojazdów autonomicznych.
„Obecnie programy zaprojektowane, aby pomóc pojazdom autonomicznym w poruszaniu się przy zmianie pasa ruchu, polegają na tworzeniu problemów obliczeniowych na tyle prostych, aby można je było szybko rozwiązać, dzięki czemu pojazd może działać w czasie rzeczywistym” – mówi Ali Hajbabaie, autor korespondent artykułu na temat tej pracy i adiunkt w dziedzinie inżynierii lądowej, budowlanej i środowiskowej na NC State. „Jednak zbytnie uproszczenie problemu może w rzeczywistości stworzyć nowy zestaw problemów, ponieważ rzeczywiste scenariusze rzadko są proste.
„Nasze podejście pozwala nam uwzględnić złożoność problemów świata rzeczywistego. Zamiast skupiać się na uproszczeniu problemu, opracowaliśmy algorytm rozproszony oparty na współpracy. Podejście to zasadniczo dzieli złożony problem na mniejsze podproblemy i wysyła je do różnych procesorów w celu osobnego rozwiązania. Proces ten, zwany równoległością, znacznie poprawia wydajność.
Na tym etapie badacze przetestowali swoje podejście jedynie w symulacjach, w których podproblemy są wspólne dla różnych rdzeni w tym samym systemie obliczeniowym. Jeśli jednak pojazdy autonomiczne kiedykolwiek skorzystają z tego podejścia na drogach, pojazdy połączą się ze sobą w sieć i będą dzielić podproblemy obliczeniowe.
Podczas testów sprawdzających koncepcję naukowcy przyjrzeli się dwóm elementom: czy zastosowana przez nich technika umożliwia oprogramowaniu pojazdów autonomicznych rozwiązywanie problemów związanych z łączeniem w czasie rzeczywistym; oraz jak nowe podejście „kooperacyjne” wpłynęło na ruch i bezpieczeństwo w porównaniu z istniejącym modelem nawigacji pojazdami autonomicznymi.
Jeśli chodzi o czas obliczeń, naukowcy odkryli, że opracowane przez nich podejście umożliwiło pojazdom autonomicznym poruszanie się po złożonych scenariuszach łączenia pasów autostrady w czasie rzeczywistym przy umiarkowanym i dużym natężeniu ruchu, z lepszą wydajnością, gdy natężenie ruchu było szczególnie duże.
Jednak jeśli chodzi o poprawę ruchu drogowego i bezpieczeństwa, nowa technika sprawdziła się wyjątkowo dobrze. W niektórych scenariuszach, zwłaszcza gdy natężenie ruchu było mniejsze, skuteczność obu podejść była mniej więcej taka sama. Jednak w większości przypadków nowe podejście znacznie przewyższało poprzedni model. Co więcej, dzięki nowej technice nie odnotowano żadnych wypadków, w których pojazdy musiałyby się zatrzymać lub istniały „warunki bliskie katastrofy”. Wyniki drugiego modelu obejmowały wiele scenariuszy, w których wystąpiły dosłownie tysiące przestojów i warunki bliskie katastrofie.
„Jeśli chodzi o test potwierdzający słuszność koncepcji, jesteśmy bardzo zadowoleni z działania tej techniki” – mówi Hajbabaie. „Jest wiele do poprawy, ale mamy świetny start.
„Dobra wiadomość jest taka, że opracowujemy te narzędzia i rozwiązujemy te problemy już teraz, dzięki czemu jesteśmy na dobrej pozycji, aby zapewnić bezpieczne systemy autonomiczne, gdy będą one szerzej stosowane”.
Papier, "Rozproszona, kooperacyjna trajektoria i zmiana pasa Optymalizacja połączonych pojazdów zautomatyzowanych: odcinki autostrad ze spadkiem pasa” – pojawia się w czasopiśmie Badania dotyczące transportu, część C. Pierwszym autorem artykułu jest Mehrdad Tajalli, niedawny absolwent studiów doktoranckich na NC State. Współautorem artykułu jest Ramin Niroumand, doktorant na NC State.
(C) NCSU
Oryginalne źródło artykułu: WRALTechWire