Slutrapport A-Drive. Mohammad Ali Trafiksäkerhet och automatiserade fordon

Relevanta dokument
Verifieringsmetoder för aktiva säkerhetsfunktioner

Säkerhetssystem för att undvika avkörningsolyckor

Halvtidsuppdatering cykelsäkerhetsforskning

evalue Ett europeiskt projekt för att utvärdera aktiva säkerhetssystem

Cyklistkomfortgränser: forskningsöversikt och experimentell ram (CKG) Slutrapport

Resultatkonferens inom Fordons- och trafiksäkerhet

Krock kompatibilitet mellan personbilar och lastbilar

Cykelsäkerhet och filbytesmanövrar tunga fordon och HCT

Pre-VITS (Förstudie - Virtuella verktyg för service, underhåll och återvinnings flöden)

Visual Quality Measures

Balansera aktiv och passiv säkerhet

IQFleet - Intelligent styrning av fordon och flottor

DICOUNT- Distraction and Inattention COUNTermeasures

Robust och Multidisciplinär Optimering av Fordonsstrukturer

ERS (Electrical Road System) Slide-in project within FFI program

UPPKOPPLADE SAMVERKANDE TRANSPORTER

Tekniskrapport Non Hit Car And Truck

Den Nationella Forskarskolan i Intelligenta Transportsystem

NÄSTA GENERATIONS MOTORVÄGSSTYRNING

Automatiserade Fordon

Bilar körs av människor. Därför måste den grundläggande principen bakom allt vi gör på Volvo vara och förbli säkerhet

Slutrapport: Filtering Techniques for Sensor Fusion

Bröstskadeprediktion vid krockprov med tunga fordon

Stereokamera i aktiva säkerhetssystem

Styrsystem med aktiv säkerhet i tunga fordon. Jolle IJkema Delprogram : Fordons- och trafiksäkerhet

BAuD II. Storskalig insamling och analys av data för. kunskapsdriven produktutveckling

Krocksäkerhet för nya drivlineteknologier. Stefan Thorn Delprogram: Fordons- och Trafiksäkerhet

Glass Reality Publik rapport

Slutrapport för projekt , SoSSE1 Säkerhetsutvärdering för system-av-system, förstudie

NEXT GENERATION ELECTRICAL ARCHITECTURE

Autonoma Fordon Hur påverkar Självkörande Fordon Trafik- och Stadplaneringen? Trafik- och Gatudagarna 2014 Anders Eugensson Volvo Personvagnar

Hållbar Utveckling av Punktsvetsad Struktur Del 2

5G SOM DIGITAL INFRASTRUKTUR FÖR TRANSPORTSEKTORN

RADIATION TEST REPORT. GAMMA: 30.45k, 59.05k, 118.8k/TM1019 Condition D

IRIS Integrerat Dynamiskt Prognostiserande Underhållsstöd

Vad gör Trafikverket för att infrastrukturen ska möta de behov som kommer med självkörande bilar

Development of Mechanical Joining Technology for Light Weight Car Body Concepts

Vidareutveckling av prov- och mätmetoder för tunga kommersiella fordons passiva säkerhet

Intelligent Vehicle Safety Systems

Stokastisk simulering inom hållfasthetslära. Tomas Dersjö Delprogram: Fordonsutveckling

Det här kan vi och detta vill vi göra

Press Information. Pedestrian Detection i mörker. Animal Detection

Estimering av fordonshastighet och väglutning i hybridfordon

Förslag på examensarbete

Framtida Kopplingsaktivering och styrning för HEV drivlinor - Krav och System Definition (en förstudie)

Accelererad provning i

MEN FÖRARLÖSA BILAR DÅ? ADVANCED DRIVER ASSISTANCE SYSTEMS (ADAS) IDAG OLIKA NIVÅER PÅ SJÄLVKÖRANDE BILAR

FFI - Fordonsstrategisk Forskning och Innovation

Love og regler i Sverige Richard Harlid Narkos- och Intensivvårdsläkare Aleris FysiologLab Stockholm

Projekt Provtillverkning av Bakstam till City buss med 3D Litecomp teknologi

FFI - Learning Fleet. Transporteffektivitetsdagen Hans.Deragarden@Volvo.com

Slutrapport för IVSS projekt Integrated Retardation Control (IRC)

Datasäkerhet och integritet

Kommer tekniken att lösa alla våra problem?

iqdrive vägen mot autonoma fordon

CASTT Centre for Automotive Systems Technologies and Testing

Peter Bryntesson 2 Juni, 2015 Luleå

På jakt efter examensarbete?

BADA Big Automotive Data Analytics

PRODUCT MANAGEMENT. Klicka här för att ändra format. Klicka här för att ändra format på underrubrik i bakgrunden

Distribuerad Reglering av Fordonståg II, Slutrapport

Semantic and Physical Modeling and Simulation of Multi-Domain Energy Systems: Gas Turbines and Electrical Power Networks

COPENHAGEN Environmentally Committed Accountants

Slutrapport år 1-3 iqmatic framtidens autonoma transportsystem

Distribuerad Reglering av Fordonståg, Slutrapport

Programvaruintensiva system

Understanding Innovation as an Approach to Increasing Customer Value in the Context of the Public Sector

Support Manual HoistLocatel Electronic Locks

Taxning och motorkörning av flygplan/helikopter

Slutrapport Non Hit Car And Truck

Självkörande bilar. Alvin Karlsson TE14A 9/3-2015

City Mobility Transport Solutions -Environmental and economic sustainability by new technology Trondheim 26th of June

Strategy for development of car clubs in Gothenburg. Anette Thorén

Processimulering av presshärdning - Värmeöverföring och friktion i glidande kontakter - PROCSIM3

Viktig information för transmittrar med option /A1 Gold-Plated Diaphragm

Säkrare batterisystem och elektrifierade fordon

DiaGuide 2 Metodik och verktyg för modellbaserad guidad fjärr- och verkstadsdiagnostik Publik rapport

Förtroende ANNA BRATTSTRÖM

iqmatic år 4 Publik rapport

R/T cert och taxning Jukka Salo Slfu

Beijer Electronics AB 2000, MA00336A,

Teknikprogrammet Klass TE14A, Norrköping. Jacob Almrot. Självstyrda bilar. Datum:

TOUCH POINTS AND PRACTICES IN THE SMART GRID

Kompetensbas som stödjer Agenda hur utvecklar vi den?

Make a speech. How to make the perfect speech. söndag 6 oktober 13

Displaypanelcertifiering för fordonsindustrin Publik rapport

Välkommen in på min hemsida. Som företagsnamnet antyder så sysslar jag med teknisk design och konstruktion i 3D cad.

FORTA M315. Installation. 218 mm.

Människa-teknik i samverkan. Ergoship Human Factors inom sjöfart. Human Factors = Ergonomi. Det ska vara lätt att göra rätt

Pedagogisk planering. Ron Chlebek. Centralt Innehåll. Svenska/Engelska. Lego Mindstorms. Syfte: Matematik

StreaMod. Streamlined Modeling and Decision Support for Fact-based Production Development. Datum: FFI, Hållbar produktionsteknik

DEPEND Development of Evaluation and research Platform for ENvironmental Driver support

Workplan Food. Spring term 2016 Year 7. Name:

Här kan du sova. Sleep here with a good conscience

Resultatkonferens Välkommen!

2.1 Installation of driver using Internet Installation of driver from disk... 3

Transporter i den goda staden Hur svensk fordonsforskning bidrar till utvecklingen. Urban Wass

Module 6: Integrals and applications

Styrteknik: Binära tal, talsystem och koder D3:1

Tillförlitlig användning av kolfiber i vägmiljö Vinnova diarie nr.: Dan Jönsson FFI Fordonsutveckling

Transkript:

Slutrapport A-Drive Mohammad Ali 2016-03-16 Trafiksäkerhet och automatiserade fordon

Innehållsförteckning 1 Sammanfattning... 3 2 Executive summary... 3 3 Bakgrund... 3 4 Syfte, frågeställningar och metod... 4 5 Mål... 4 6 Resultat och måluppfyllelse... 4 7 Spridning och publicering... 5 7.1 Kunskaps- och resultatspridning... 5 7.2 Publikationer... 5 8 Slutsatser och fortsatt forskning... 6 9 Deltagande parter och kontaktpersoner... 6 Kort om FFI FFI är ett samarbete mellan staten och fordonsindustrin om att gemensamt finansiera forsknings-, i nnovations- och utvecklingsaktiviteter med fokus på områdena Klimat & Miljö samt Säkerhet. Satsningen innebär verksamhet för ca 1 miljard kr per år varav de offentliga medlen utgör drygt 400 Mkr. För närvarande finns fem delprogram; Energi & miljö, Trafiksäkerhet och automatiserade fordon, Elektronik, mjukvara och kommunikation, Hållbar produktion och Effektiva och uppkopplade transportsystem. Läs mer på www.vinnova.se/ffi FFI Fordonsstrategisk Forskning och Innovation www.vinnova.se/ffi 2

1 Sammanfattning Automatisering av bilkörningen förväntas bidra till ökad säkerhet i trafiken. I detta projekt har beslutsalgoritmer som möjliggör automatiserad körning på motorvägsliknande vägar utvecklats. Fokus har varit på filbyten. Algoritmerna har implementerats och testats och resultaten har publicerats på internationella konferenser och i tekniska tidskrifter. 2 Executive summary Functions for automation of the driving task have been developed for a long time by now. Many vehicles manufacturers offer their customers functions like Adaptive Cruise Control (ACC) and Pilot Assist. These functions can control steering, braking and throttle automatically and have potential to significantly reduce the number of severe traffic incidents. This potential is envisioned to be further increased when the driving task can be completely automated and the weakest link, i.e. the human driver which has been shown to be responsible in the vast majority of accidents, can be taken out of the loop. The overall purpose of this project has been to bring the technological development closer to that goal. The project has mainly focused on automation of the driving task in highway like environments where there is no oncoming traffic, intersections and vulnerable road users aren t allowed. Algorithms have been developed that control the vehicles longitudinal and lateral motion in order to keep it in lane, plan lane changes by selecting a suitable gap to move into and then controlling the vehicles motion. Algorithms for modelling and prediction of other road users movement have also been developed. The project has shown that it is possible to model and formulate the path planning problem for the considered traffic situations in a way that enables use of efficient optimisation-algorithms. Special focus has been put in enabling use of solvers that utilise convexity which enables high performance path planning and control while keep computational burden low. This is important to enable commercialisation of the algorithms. 3 Bakgrund Funktionalitet för automatisering av bilkörningen har utvecklats och varit i produktion under en tid nu. Många biltillverkare erbjuder sina kunder funktioner som Adaptive Cruise Control (ACC) och Pilot Assist. Typiskt är dessa funktioner designade för att stödja föraren kontinuerligt under bilkörningen men det finns även funktioner som tar över och bromsar kraftigt om det skulle behövas i kritiska situationer. Utvärderingar av denna typ av stödsystem indikerar att de har potential att minska antalet allvarliga trafikolyckor. Flera aktörer jobbar idag på att utöka automationsgraden med målsättningen att göra bilkörningen helt autonom. FFI Fordonsstrategisk Forskning och Innovation www.vinnova.se/ffi 3

4 Syfte, frågeställningar och metod Volvo Personvagnar ska bli världens ledande biltillverkare i bilsäkerhet. Detta kräver att Volvo kan erbjuda världsledande aktiv-säkerhetsteknologi, som avsevärt minskar risken för kollisioner. Automatisering av bilkörningen är ett värdefullt steg i den riktningen. Syftet med projektet har varit att utreda hur algoritmer kan utformas för att möjliggöra automatiserad körning. Detta har gjorts genom framtagning och implementation av algoritmer som sedan testats i simuleringar och verklig trafik. 5 Mål Projektresultaten har, I enligt med uppsatta mål, resulterat i metoder för generisk modellering av trafikmiljö och reglerdesign där beslutsfattande och manöverplanering hanteras separat. Metoderna är primärt utvecklade för automatiserad körning på motorväg, men är även skalbara till situationer där det autonoma fordonet har väjningsplikt t.ex. rondeller och korsningar. 6 Resultat och måluppfyllelse Akademiskt bidrag Formulering av besluts och trajektorieplanerings problemet för filbytesmanövrer som kombinerad optimering av longitudinell och lateral reglering i formen av ett kvadratiskt konvext optimeringsproblem. Löst kopplad longitudinell och lateral trajektorieplanerings algoritm för väjningsmanövrer t.ex. filbyten och vid körning i rondeller och korsningar Industriellt bidrag: Flexibla algoritmer med låg komplexitet för trajektorieplanering vid väjningsmanövrer. Filbytesalgoritmer implementerade och testade i provbilar. FFI Fordonsstrategisk Forskning och Innovation www.vinnova.se/ffi 4

7 Spridning och publicering 7.1 Kunskaps- och resultatspridning Hur har/planeras projektresultatet att användas och spridas? Öka kunskapen inom området Föras vidare till andra avancerade tekniska utvecklingsprojekt Föras vidare till produktutvecklingsprojekt Introduceras på marknaden Användas i utredningar/regelverk/ tillståndsärenden/ politiska beslut Markera med X X X X Kommentar 7.2 Publikationer 1. J. Nilsson and J. Sjöberg, Strategic decision making for automated driving on two-lane, one-way roads using model predictive control, IEEE Intelligent Vehicles Symposium, pp. 1253-1258, June 2013, Gold Coast, Australia. 2. J. Nilsson, M. Ali, P. Falcone, and J. Sjöberg, Predictive manoeuvre generation for automated driving, IEEE Conference on Intelligent Transport Systems, pp. 418-423, October 2013, The Hague, The Netherlands. 3. J. Nilsson, Y. Gao, A. Carvalho, and F. Borrelli, Manoeuvre generation and control for automated highway driving, IFAC World Congress, pp. 6301-6306, August 2014, Cape Town, South Africa. 4. J. Nilsson, M. Brännström, E. Coelingh, and J. Fredriksson, Longitudinal and lateral control for automated lane change maneuvers, American Control Conference, pp. 1399-1404, July 2015, Chicago, IL, USA. 5. J. Nilsson, J. Fredriksson, and E. Coelingh, Rule-based highway maneuver intention recognition, IEEE Conference on Intelligent Transport Systems, pp. 950-955, September 2015, Las Palmas de Gran Canaria, Canary Islands, Spain 6. J. Nilsson, P. Falcone, M. Ali, and J. Sjöberg, Receding horizon maneuver generation for automated highway driving, Control Engineering Practice, vol. 41, pp. 124-133, August 2015. 7. J. Nilsson, M. Brännström, J. Fredriksson, and E. Coelingh, Longitudinal and lateral control for automated yielding maneuvers, Accepted for publication in IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, 2016. 8. J. Nilsson, On decision-making and control for automated highway driving, Licentiate Thesis R003/2014, ISSN1403-266X, Chalmers University of Technology, February 2014. FFI Fordonsstrategisk Forskning och Innovation www.vinnova.se/ffi 5

9. Lei Ni, Ankit Gupta, Paolo Falcone*, Lars Johannesson Mårdh, Vehicle Lateral Motion Control with Performance and Safety Guarantees, Accepted to AAC 16 10. Feyyaz Emre Sancar, Baris Fidan, Jan P. Huissoon, Paolo Falcone,Systematic Vehicle Merging for Obstacle Avoidance, Submitted to IV 16 11. Mehdi Jalalmaab*, Baris Fidan, Soo Jeon, Paolo Falcone, Persistent Feasibility Maintenance in Highway Collision Avoidance by Autonomous Vehicles, Submitted to IV 16 12. Seyed Mehrdad Hosseini, Nikolce Murgovski, Gabriel Rodrigues de Campos, Jonas Sjoberg, Adaptive forward collision warning algorithm for automotive applications, accepted to ACC 2016. 13. Murgovski, N. och Sjöberg, J. (2015) Predictive cruise control with autonomous overtaking. IEEE Conference on Decision and Control (2015) 8 Slutsatser och fortsatt forskning Huvudfokus i projektet har varit på att ta fram beslut- och regleralgoritmer som lämpar sig för automatisering av körningen på motorvägsliknande vägar. Algoritmerna som tagits fram kan reglera både bilens longitudinella och laterala rörelse för att hålla den i fil, planera filbyten genom att välja lämplig lucka att gå in och sedan reglera både styrning och acceleration. Algoritmer för prediktion av andra trafikanters rörelse har även tagits fram. Det har visat sig möjligt att modellera och formulera planeringsproblemet på ett sätt som möjliggör utnyttjandet av effektiva optimeringsalgoritmer. Särskild fokus har lagts på att kunna använda lösare som utnyttjar att problemet är konvext vilket möjliggör planering och reglering med god prestanda samtidigt som beräkningstiden hålls nere vilket är viktigt vid en kommersialisering. Även för prediktion av andra trafikanters rörelse har det visat sig möjligt att använda modellbaserade metoder som är intuitiva och lättkalibrerade utan att behöva kompromissa med prestanda jämfört med maskinlärningsbaserade metoder som är svårare att felsöka och kalibrera. Algoritmerna som tagits fram har potential att göra nytta i alla typer av situationer där en bil behöver väja för andra. Resultaten från detta projekt kommer även att vara värdefulla för framtida forskning på hur algoritmer kan utformas för att hantera mer komplicerade trafiksituationer där exempelvis rondeller och korsningar kan ingå. 9 Deltagande parter och kontaktpersoner Volvo Car Corporation Mohammad, Ali, projektledare, mohammad.ali@volvocars.com, +46-31-597941 Chalmers University of Technology, Signals and Systems Prof. Jonas Sjöberg, Jonas.sjoberg@chalmers.se, +46 31 772 18 55 FFI Fordonsstrategisk Forskning och Innovation www.vinnova.se/ffi 6