Avtonomna vozila bodo lahko pogosteje menjavala vozni pas

Kar zadeva samovozeča vozila so algoritmi za nadzor menjave voznih pasov eno izmed pomembnejših raziskovalnih vprašanj. Večina tovrstnih algoritmov pa ima vsaj eno izmed dveh pomanjkljivosti, bodisi se pretirano zanašajo na podrobne statistične modele voznega okolja, ki jih je težko zbrati in so za hitro analizo prezapleteni, ali pa so po drugi strani tako preprosti, da lahko pripeljejo do nepraktičnih in preveč previdnih odločitev, v okviru katerih vozilo sploh ne menja voznega pasu.

Na mednarodni konferenci o robotiki in avtomatizaciji so raziskovalci iz Laboratorija za računalništvo in umetno inteligenco (CSAIL) na Tehnološkem inštitutu Massachusetts predstavili nov algoritem menjave voznega pasu. Za razliko od preprostih modelov ta omogoča bolj agresivno menjavo voznih pasov, vendar odločitve sprejema izključno na podlagi takojšnjih razpoložljivih informacij o smeri in hitrosti ostalih vozil.

Bi pogledali v obe smeri, če bi vedeli, da se bo vozilo vedno ustavilo? Več…


Vodilna avtorica te nove znanstvene študije Alyssa Pierson navaja, da želijo poiskati rešitve, ki bi lahko obnašanje avtonomnega vozila na osnovi minimalnega nabora informacij čim bolj približale obnašanju človeka. Piersonovi so se pri študiji pridružili še profesorica na področju elektrotehnike in računalništva Daniela Rus, izredni profesor aeronavtike in astronavtike Sertac Karaman in dodiplomski študent elektrotehnike in računalništva Wilko Schwarting. Rusova, ki je tudi vodja laboratorija CSAIL, dodaja, da bo optimizacija omogočila navigacijo z menjavo voznega pasu, ki bo posnemala vrsto varnih načinov vožnje, tako previdnejših kot bolj agresivnih.

triglav_vreme

Avtonomna vozila se trčenju običajno izognejo tako, da izračunajo robne pasove okrog ostalih vozil v svoji okolici. Ti pasovi ne določajo samo trenutnih položajev vozil, temveč tudi njihove naslednje položaje v določenem časovnem okviru. Načrtovanje menjave voznega pasu tako preprosto postane predmet vožnje izven robnih pasov ostalih vozil.

ghd_gorjanci_2018

Pri vsaki dani metodi preračunavanja robnega pasu morajo oblikovalci algoritmov v obliki matematičnega modela za opisovanje vzorcev v prometu dokazati njeno učinkovitost pri preprečevanju vsakršnih trčenj. Dokaz je lahko zelo zapleten, zato optimalne robne pasove običajno preračunavajo vnaprej. Avtonomno vozilo med vožnjo nato izbere vnaprej izračunane robne pasove, ki najbolj ustrezajo njegovemu položaju. Če pa je promet dovolj hiter in gost, so ti predhodni izračuni lahko preveč omejevalni. Tako se lahko zgodi, da avtonomno vozilo sploh ne uspe zamenjati voznega pasu, medtem ko bi voznik že naglo odpeljal mimo. Sistem, ki so ga zasnovali raziskovalci Tehnološkega inštituta Massachusettsa, bo v primeru samodejnih robnih pasov, ki bodo povzročili daleč slabšo izvedbo od voznika, učinkovito izračunal nove robne pasove z dokazano učinkovitostjo pri preprečevanju trčenja.

Vas zanima več o našem portalu?


Pristop, ki so ga razvili, temelji na numerični metodi opisa robnih pasov, tako da se funkcija preprečevanja trčenja lahko hitro sproži. Raziskovalci postopek razvijanja sistema začnejo s t.i. Gaussovo porazdelitvijo oz. normalno porazdelitvijo, ki predstavlja trenutek položaj vozila glede na njegovo dolžino in spremenljivost ocenjenega položaja. Na osnovi  smeri in hitrosti vozila sistem nato razvije t.i. logistično prilagoditveno funkcijo. Pomnožitev logistične funkcije z Gaussovo porazdelitvijo nagne porazdelitev v smer gibanja vozila z večjo hitrostjo, zaradi česar je krivulja asimetrična. Asimetričnost porazdelitve tako določa novo robno območje vozila. Njegov numerični opis pa je tako preprost, da ga sistem lahko nemudoma oceni z zgolj nekaj spremenljivkami. Raziskovalci so svoj algoritem testirali v simulaciji s 16 avtonomnimi vozili, ki jih je spremljalo več sto ostalih vozil.

a1

Piersonova razlaga, da avtonomna vozila niso bila v neposrednem stiku, vendar so vzporedno peljala po predlaganem algoritmu brez kakršnih koli konfliktov ali trčenj. Vsako vozilo je uporabljalo različen prag tveganja in temu primeren način vožnje, zaradi česar so ustvarili tako previdne kot agresivne voznike. Uporaba statičnih in vnaprej izračunanih robnih pasov omogoča samo previdno vožnjo, medtem ko novo razvit dinamičen algoritem spodbuja tudi vrsto drugih slogov vožnje.

Slikovno gradivo: news.mit.edu

Slikovno gradivo: news.mit.edu