Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1397
10
1
gregorian
2019
1
1
19
1
online
1
fulltext
fa
مدلسازی رفتار راننده برای هدایت خودرو در شرایط پیچیده ترافیکی با تلفیق تئوریهای روانشناسی و تکنیکهای کنترل خودرو
Modeling of Driver Behavior in Complicated Traffic Conditions by Combining Psychological Theories and Automotive Control Techniques
<div style="text-align: justify;"><span style="font-size:12px;"><span style="font-family:iransharp;">با توجه به توسعه روزافزون سامانههای ادراک محیط ترافیکی، سامانههای کمک به راننده پیشرفته نقش مهمی در بهبود ایمنی خودروها ایفا خواهند کرد. این سامانهها با ادراک شرایط ترافیکی باید بتوانند خودرو را در سناریوهای پیچیده هدایت کنند. از آنجا که رانندگی فرآیندی پیچیده است، سامانههای کنترلی توسعهیافته با روشهای متداول مهندسی با پیچیدگی ساختاری روبهرو هستند. مدلسازی رفتار راننده بر مبنای مفاهیم روانشناسی میتواند به سادهکردن سیستم هدایت و تعامل بهتر آن با راننده منجر شود. در پژوهش حاضر، مفاهیم روانشناسی و محدودیتهای نیرویی تایرها به کمک سینماتیک و سینتیک حرکت خودرو بر حسب انحنای مسیر و سرعت، فرمولبندی میشود. با تعریف تابع هزینه چندمنظوره براساس مفاهیم مذکور، انحنای مسیر و سرعتی که تابع هزینه را کمینه میکنند بهعنوان تصمیم انتخاب میشوند. در نهایت کنترلگرهای تناسبی اشباعشده بهوسیله کنترل زاویه فرمان چرخهای جلو، موقعیت پدال گاز و نیروی ترمز، انحنای مسیر و سرعت خودرو را بر مقدار انحنای مسیر و سرعت تصمیم تنظیم میکنند. مدل مذکور، در یک سناریوی پیچیده رانندگی شامل حرکت همجهت و رو در رو، موانع با ابعاد مختلف، موانع با سرعتهای مختلف و حرکت در پیچ تند مورد ارزیابی قرار میگیرد. این مدل توانست در اجتناب از برخورد رو در رو با زمان برخورد ۰/۷۲ ثانیه موفق عمل نماید. همچنین در فضای محدود با فاصله ۳۰سانتیمتر با موانع اطراف، خودرو را بهصورت دقیق هدایت نماید. نتایج شبیهسازی حاکی از آن است که مدل در سناریوی پیچیده دارای موانع متحرک و فواصل کمایمن رفتار میکند.</span></span></div>
<div style="text-align: justify;">Regarding the growing development of traffic perception systems, advanced driver assistance systems play a significant role in improving automotive safety. They should be able to guide intelligent vehicles through complicated driving scenarios. The complex nature of the driving process results in complicated control engineering methods. Modeling driver behavior based on psychological concepts would simplify the driving logic and human-machine interaction. In this research, psychological concepts and tire force limitations are formulated based on vehicle kinematics and kinetics as a function of speed and curvature. A multi-objective cost function is defined based on psychological concepts and tire force limits. The speed and the curvature, at which the cost function is minimal, are selected as the decided values. Saturated proportional controllers set the vehicle speed and path curvature on the decided values by adjusting the steering angle of the front wheels, accelerator pedal position, and brake force. The model performance is evaluated by a complicated driving scenario, which includes travelling in the same and opposite directions, presence of obstacles with different sizes and speeds, and high curvature paths. The model avoids face-to-face collisions with a time-to-collision close to 0.72 s. Also, it can avoid obstacles in tight spaces as narrow as 30 cm. Simulation results indicate that the proposed driver model performs safely at the presence of moving obstacles and tight spaces.</div>
سامانههای کمک به راننده پیشرفته, مدلسازی رفتار راننده, تصمیمسازی چندمنظوره در رانندگی
Advanced Driver Assistance System, Driver Behavior Model, Multi-objective Driver Decision Making
63
74
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-41493-1&slc_lang=fa&sid=15
H.
Mozaffari
حامد
مظفری
mozaffari.ha@email.kntu.ac.ir
1003194753284600108520
1003194753284600108520
Yes
Dynamics & Pulsation Control Department, Mechanical Engineering Faculty, K.N. Toosi University of Technology, Tehran, Iran
گروه مهندسی مکانیک دینامیک و کنترل، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجهنصیرالدین طوسی، تهران، ایران
A.
Nahvi
علی
نحوی
1003194753284600108521
1003194753284600108521
No
Mechanical Engineering Department, Mechanical Engineering Faculty, K.N. Toosi University of Technology, Tehran, Iran
گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجهنصیرالدین طوسی، تهران