Connected and automated vehicles (CAVs) have shown the potential to improve safety, increase road throughput, and optimize energy efficiency and emissions in several complicated traffic scenarios. This invention describes a mixed-integer programming (MIP) optimization method for global multi-vehicle decision making and motion planning of CAVs in a highly dynamic environment that consists of multiple human-driven, i.e., conventional or manual, vehicles and multiple conflict zones, such as merging points and intersections. The proposed approach ensures safety, high throughput and energy efficiency by solving a global multi-vehicle constrained optimization problem. The solution provides a feasible and optimal time schedule through road segments and conflict zones for the automated vehicles, by using information from the position, velocity, and destination of the manual vehicles, which cannot be directly controlled. Despite MIP having combinatorial complexity, the proposed formulation remains feasible for real-time implementation in the infrastructure, such as in mobile edge computers (MECs).
Des véhicules connectés et automatisés (CAV) présentent un potentiel d'amélioration de la sécurité, d'augmentation du débit routier et d'optimisation du rendement énergétique et des émissions dans plusieurs scénarios de trafic compliqués. La présente invention décrit un procédé d'optimisation de programmation à nombre entier mixte (MIP) pour une prise de décision globale multi-véhicule et une planification de mouvement de CAV dans un environnement hautement dynamique qui consiste en de multiples véhicules conduits par un humain, à savoir des véhicules classiques ou manuels et de multiples zones de conflit, telles que des points de fusion et des intersections. L'approche proposée assure une sécurité, un rendement élevé et une efficacité énergétique en résolvant un problème d'optimisation contraint multi-véhicule global. La solution fournit un calendrier réaliste et optimal par le biais de segments de route et de zones de conflit destiné aux véhicules automatisés au moyen d'informations provenant de la position, de la vitesse et de la destination des véhicules manuels, qui ne peuvent pas être directement commandés. Malgré la complexité combinatoire du MIP, la formulation proposée reste réaliste pour une mise en œuvre en temps réel dans l'infrastructure, par exemple dans des ordinateurs de bord mobile (MOF).
GLOBAL MULTI-VEHICLE DECISION MAKING SYSTEM FOR CONNECTED AND AUTOMATED VEHICLES IN DYNAMIC ENVIRONMENT
SYSTÈME GLOBAL DE PRISE DE DÉCISION MULTI-VÉHICULE POUR VÉHICULES CONNECTÉS ET AUTOMATISÉS DANS UN ENVIRONNEMENT DYNAMIQUE
2023-02-02
Patent
Elektronische Ressource
Englisch
IPC: | G08G Anlagen zur Steuerung, Regelung oder Überwachung des Verkehrs , TRAFFIC CONTROL SYSTEMS |
Europäisches Patentamt | 2023
|Europäisches Patentamt | 2023
|Europäisches Patentamt | 2024
|Global multi-vehicle decision system for networked automated vehicles in dynamic environment
Europäisches Patentamt | 2024
|Cooperative decision making for connected automated vehicles in multiple driving scenarios
Wiley | 2023
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