Navegação de um carro autônomo em ambientes urbanos complexos

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Vieira, Renan Porto
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia
Brasil
UERJ
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Eletrônica
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/22146
Resumo: Veículos já foram considerados o domínio dos engenheiros mecânicos. No entanto, os avanços sem precedentes nos automóveis e na tecnologia da informação transformaram o veículo tradicional em uma máquina de computação e deslocamento em grande escala, inteligente e rica em entretenimento. Ao se observar de perto os avanços recentes das tecnologias, descobre-se que os recursos e características oferecidos pelas tecnologias da comunicação e computação de ponta, com o surgimento de carros de última geração, fornecem a base para a realização de veículos inteligentes. Esses carros inteligentes são autônomos, pois suportam recursos como detectar o ambiente ao redor, tomar decisões rápidas e oportunas, navegar sem intervenção humana na estrada, manter padrões de mobilidade seguros, realizar todos os tipos de manobras e controle de cruzeiro, por exemplo. A proposta desta dissertação é adaptar o controlador de perseguição pura para o controle lateral e implementar um controlador híbrido para o controle longitudinal, que combina o controlador de duas posições com o controlador preditivo. Neste contexto, quando não há outros veículos na rota, o sistema prioriza a maximização da velocidade para otimizar o tempo de viagem. Por outro lado, quando outros veículos estão presentes, o foco do sistema ´e garantir a segurança e promover o respeito mútuo entre os condutores. Para avaliar o desempenho desse modo de direção em diferentes cenários, este trabalho utiliza o simulador CARLA. Os resultados comprovam a eficácia do controlador e servem como ponto de partida para estudos mais amplos e avaliação experimental.
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spelling Navegação de um carro autônomo em ambientes urbanos complexosNavigation of an autonomous car in complex urban environmentsElectronic engineeringAutomated vehiclesAutomatic controlPredictive controlAutomobile driving in citiesEngenharia eletrônicaVeículos autônomosControle automáticoControle preditivoDireção de automóveis nas cidadesENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOSVeículos já foram considerados o domínio dos engenheiros mecânicos. No entanto, os avanços sem precedentes nos automóveis e na tecnologia da informação transformaram o veículo tradicional em uma máquina de computação e deslocamento em grande escala, inteligente e rica em entretenimento. Ao se observar de perto os avanços recentes das tecnologias, descobre-se que os recursos e características oferecidos pelas tecnologias da comunicação e computação de ponta, com o surgimento de carros de última geração, fornecem a base para a realização de veículos inteligentes. Esses carros inteligentes são autônomos, pois suportam recursos como detectar o ambiente ao redor, tomar decisões rápidas e oportunas, navegar sem intervenção humana na estrada, manter padrões de mobilidade seguros, realizar todos os tipos de manobras e controle de cruzeiro, por exemplo. A proposta desta dissertação é adaptar o controlador de perseguição pura para o controle lateral e implementar um controlador híbrido para o controle longitudinal, que combina o controlador de duas posições com o controlador preditivo. Neste contexto, quando não há outros veículos na rota, o sistema prioriza a maximização da velocidade para otimizar o tempo de viagem. Por outro lado, quando outros veículos estão presentes, o foco do sistema ´e garantir a segurança e promover o respeito mútuo entre os condutores. Para avaliar o desempenho desse modo de direção em diferentes cenários, este trabalho utiliza o simulador CARLA. Os resultados comprovam a eficácia do controlador e servem como ponto de partida para estudos mais amplos e avaliação experimental.Vehicles were once considered the domain of mechanical engineers. However, unprecedented advances in automobiles and information technology have transformed the traditional vehicle into a large-scale, intelligent, and entertainment-rich computing and mobility machine. Upon closer examination of recent technological advancements, it is discovered that the features and characteristics offered by cutting-edge communication and computing technologies, coupled with the emergence of next-generation cars, provide the foundation for the realization of smart vehicles. These smart cars are autonomous, supporting features such as detecting the surrounding environment, making quick and timely decisions, navigating without human intervention on the road, maintaining safe mobility standards, performing all types of maneuvers, and cruise control, for example. The proposal of this dissertation is to adapt the pure pursuit controller for lateral control and implement a hybrid controller for longitudinal control, combining the two-position controller with predictive control. In this context, when there are no other vehicles on the route, the system prioritizes maximizing speed to optimize travel time. On the other hand, when other vehicles are present, the system’s focus is on ensuring safety and promoting mutual respect among drivers. To evaluate the performance of this driving mode in different scenarios, this work utilizes the CARLA simulator. The results confirm the effectiveness of the controller and serve as a starting point for broader studies and experimental evaluation.Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro - FAPERJUniversidade do Estado do Rio de JaneiroCentro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de EngenhariaBrasilUERJPrograma de Pós-Graduação em Engenharia EletrônicaRevoredo, Téo Cerqueirahttps://orcid.org/0000-0002-9794-5769https://www.webofscience.com/wos/author/record/3769861https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=25823397800http://lattes.cnpq.br/4608803076140632Cunha, José Paulo Vilela Soares dahttps://orcid.org/0000-0001-6120-9789http://lattes.cnpq.br/2407263646297606Pinto, Milena Fariahttps://orcid.org/0000-0001-6916-700Xhttps://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=56368367700http://lattes.cnpq.br/9537851345288279Vieira, Renan Porto2024-06-11T14:34:28Z2024-04-03info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfVIEIRA, Renan Porto. Navegação de um carro autônomo em ambientes urbanos complexos. 2024. 109 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Eletrônica) - Faculdade de Engenharia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2024.http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/22146porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJ2024-08-02T18:34:31Zoai:www.bdtd.uerj.br:1/22146Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-08-02T18:34:31Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false
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