Un marco híbrido DWA-MPC para la planificación de rutas coordinadas y la evitación de colisiones en vehículos de dirección articulada
Autores: Chen, Xuanwei; Yang, Changlin; Hu, Huosheng; Gao, Yunlong; Zhu, Qingyuan; Shao, Guifang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un marco híbrido DWA-MPC para la planificación de rutas coordinadas y la evitación de colisiones en vehículos de dirección articulada
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Autónomo
Evitación de colisiones
Planificación de rutas
Vehículos de dirección articulada
Túneles subterráneos
Evitación de obstáculos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un método autónomo de evitación de colisiones que integra la planificación de rutas y el control para vehículos de dirección articulada (ASVs) que operan en entornos de túneles subterráneos. La naturaleza confinada de los espacios en los túneles, combinada con la estructura compleja de los ASVs, aumenta el riesgo de colisiones debido a inexactitudes en el seguimiento de la ruta. Para abordar estos desafíos, proponemos un algoritmo de evitación de obstáculos basado en DWA, específicamente diseñado para ASVs. El método incorpora una elipse de confianza, derivada de la distribución variable en el tiempo de los errores de seguimiento, en la función de evaluación de DWA para evaluar eficazmente el riesgo de colisión. Además, la precisión de ejecución de DWA se mejora al integrar un Control Predictivo Basado en Cinemática. El enfoque propuesto se valida a través de simulaciones y pruebas de campo, con resultados que demuestran mejoras significativas en la evitación de colisiones y la precisión del seguimiento de rutas en espacios confinados en comparación con los métodos convencionales de DWA.
Descripción
Este documento presenta un método autónomo de evitación de colisiones que integra la planificación de rutas y el control para vehículos de dirección articulada (ASVs) que operan en entornos de túneles subterráneos. La naturaleza confinada de los espacios en los túneles, combinada con la estructura compleja de los ASVs, aumenta el riesgo de colisiones debido a inexactitudes en el seguimiento de la ruta. Para abordar estos desafíos, proponemos un algoritmo de evitación de obstáculos basado en DWA, específicamente diseñado para ASVs. El método incorpora una elipse de confianza, derivada de la distribución variable en el tiempo de los errores de seguimiento, en la función de evaluación de DWA para evaluar eficazmente el riesgo de colisión. Además, la precisión de ejecución de DWA se mejora al integrar un Control Predictivo Basado en Cinemática. El enfoque propuesto se valida a través de simulaciones y pruebas de campo, con resultados que demuestran mejoras significativas en la evitación de colisiones y la precisión del seguimiento de rutas en espacios confinados en comparación con los métodos convencionales de DWA.