Coordenação ótima de veículos conectados sob condução automatizada em interseções urbanas com caminhos livres e sem sinalização semafórica

Abstract

Propõe-se um método para a coordenação de veículos conectados sob condução automatizada em interseções com caminhos livres e sem sinalização semafórica. O método é uma extensão de um controlador preditivo baseado em modelo projetado para o planejamento de caminhos e trajetórias em estradas sem faixas. Comparado com trabalhos anteriores, o método proposto elimina as restrições sobre os caminhos permitidos na interseção. Portanto, os veículos são livres para dirigir em trajetórias e caminhos ótimos para máxima eficiência. O método proposto é comparado em simulação com uma estratégia de escalonamento ótimo de tempos de chegada que limita o número de caminhos permitidos na interseção. Esta é a primeira vez que uma comparação desse tipo é realizada. Os resultados mostram que o método proposto faz um melhor uso do espaço da interseção e com menos variações nas velocidades dos veículos.

Abstract: A method for the coordination of connected vehicles under automated driving in path-free signal-free intersections is proposed. The method is an extension of a model predictive controller for path and trajectory planning on roads without lanes. Compared to previous works, the proposed method drops the constraints on the allowed paths within the intersection. Therefore, vehicles are free to drive on optimal trajectories and paths for maximal efficiency. The proposed method is compared in simulation to the optimal arrival time scheduling strategy that limits the number of allowed paths in the intersection. This is the first time a comparison of this kind is performed. The results show that the proposed method does a better use of the intersection space reflected in less variation of vehicle speeds.