Igår eftermiddag hölls ett seminarium om automatiserade och uppkopplade fordon på institutionen för Signaler och System, Chalmers. Seminariet inkluderade fem olika presentationer.

Bart van Arem, professor på Delft University of Technology (Nederländerna), var först ut. Målet med hans presentation var att ”besvara” frågan om automatiserad körning kommer lösa våra problem med trafikstockningar. Svaret är ja, under förutsättning att vi gör på rätt sätt, annars kommer vi skapa nya störningar i trafiken. Detta innebär att vi bl.a. behöver göra följande:

• Samla in och analysera data från storskaliga utvärderingar i verklig trafik. Det är nödvändigt att detta görs på ett vetenskapligt sätt och att resultaten publiceras i vetenskapliga tidskrifter. Just nu är det väldigt mycket som påstås på diverse webbsidor, men egentligen finns det väldigt lite vetenskaplig grund för dessa påståenden.
• Genomföra fallstudier (case studies) på regionalnivå.
• Tydliggöra regler och lagkrav (hur ska automatiserade fordon godkännas?).
• Reality check – reda ut folks medvetenhet om och acceptans av automatiserade fordon.

Bart påpekade också skillnaden mellan två koncept baserade på fordon-till-fordon kommunikation (V2V):

• cooperative sensing (fordon utbyter information med varandra för att förbättra situationsmedvetenheten) och
• cooperative control (fordon utbyter information med varandra för att förhandla, samverka och manövrera tillsammans mot ett gemensamt mål).

I samband med detta gav han en överblick av två nyligen genomförda studier som tittat på dessa koncept: ”Modelling supported driving as an optimal control cycle: Framework and model characteristics” samt ”Rolling horizon control framework for driver assistance systems. Part II: Cooperative sensing and cooperative control”. Båda har publicerats i Transportation Research Part C: Emerging Technologies och finansierats av Shell.

Bart berättade också om Dutch Automated Vehicle Initiative (DAVI) vars syfte är att utveckla och utvärdera automatiserade och uppkopplade fordon. Vi har rapporterat om DAVI i ett av våra tidigare nyhetsbrev.

Miguel Ángel Sotelo, professor på University of Alcalá (Spanien), pratade om hur man kan förbättra prediktering av fotgängares intentioner genom att ta hänsyn till olika ledtrådar i deras kroppsspråk. I en pågående studie på hans universitet har man utvecklat en mjukvara som utifrån (stereo)videodata extraherar fram lederna på en fotgängares kropp och skapar en 3D-modell av fotgängaren. Genom att studera kroppshållningen kan mjukvaran förutsäga fotgängarens rörelsebana. För att göra detta används ”low dimensional latent spaces” där fotgängarens rörelser är mer intuitiva och förutsägbara. Vid en tidshorisont på 0.5 sekunder uppnås en positioneringsnoggrannhet av 35-40 cm, medan en tidshorisont på 0.8 sekunder ger en noggrannhet av 60-90 cm.

Gabriel Campos berättade om sin forskning kring koordination av självkörande uppkopplade fordon i vägkorsningar där traditionella kontrollenheter som trafikljus och stoppskyltar tagits bort.

Det viktiga i det här fallet är att:

a) varje fordon styrs på ett sätt som balanserar dess egna och andra fordons intentioner,

b) problem i ett fordon påverkar inte resten av fordon,

c) förändringar i kommunikationen (ex. dropouts) hanteras på ett adekvat sätt.

Gabriel påpekade att kontrollproblemet är beroende av optimering av en konstnadsfunktion där man undviker kollisioner och uppfyller lokala randvillkor.

Han föreslår en decentraliserad kontrollstrategi där fordon stegvis löser lokala optimeringsproblem. Strategin tar speciell hänsyn till hur varje fordons frihetsgrader kan beskrivas för att undvika kollisioner. En viktig del av det hela är i vilket ordning som besluten fattas.

En del av Gabriels forskning har publicerats på IEEE ITSC 2013 med titeln Autonomous cooperative driving: a velocity-based negotiation approach for intersection crossing.

Hakan Köroğl pratade om hur man kan kontrollera fordon som kör i ett kooperativt fordonståg (platooning). För detta använder han sig av ett Linear Matrix Inequality (LMI)-ramverk eftersom parametervariation och heterogenitet då kan hanteras på ett relativt enkelt sätt.

Roozbeh Kianfar presenterade ett styrsystem för lateralstyrning av fordon i ett fordonståg. Det handlar om en distribuerad kontrollstrategi där strängstabilitet (string stability) uppnås genom att omvandla den klassiska definitionen av strängstabilitet i frekvensdomänen till tidsdomänen. Varje fordon räknar fram egen styrstrategi och skickar information om sina intentioner till det efterföljande fordonet. Alla avvikelser mellan predikteringen och intentioner adresseras genom randvillkor i optimeringsproblemet som löses lokalt.

Roozbehs forskning har publicerats på IFAC-AAC 2013 med titeln A Distributed Model Predictive Control Approach to Active Steering Control of String Stable Cooperative Vehicle Platoon.

Kommentar från Alf Peterson, Senior Advisor på Viktoria Swedish ICT:

Det finns gående, cyklister, kollektivtrafik i form av såväl bussar som spårvagn och tåg som var och en kommer att få mycket högre inverkan och sofistikerad prioritering. I storstäderna pratar man mycket om en mer dynamisk användning av gatusystemet, begränsa biltrafik etc. Detta nämns inte i sammanhangen kring kooperativa fordon.