Systém pro předejití srážce kolejových vozidel založený na komunikaci V2V

Loi Do

V2V communication-enabled collision avoidance for railroad vehicles

Type of document

diplomová práce
master thesis

Author

Loi Do

Supervisor

Hurák Zdeněk

Opponent

Pichlík Petr

Field of study

Systémy a řízení

Study program

Kybernetika a robotika

Institutions assigning rank

katedra řídicí techniky

Rights

A university thesis is a work protected by the Copyright Act. Extracts, copies and transcripts of the thesis are allowed for personal use only and at one?s own expense. The use of thesis should be in compliance with the Copyright Act http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf and the citation ethics http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.html
Vysokoškolská závěrečná práce je dílo chráněné autorským zákonem. Je možné pořizovat z něj na své náklady a pro svoji osobní potřebu výpisy, opisy a rozmnoženiny. Jeho využití musí být v souladu s autorským zákonem http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf a citační etikou http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.html

Metadata

Show full item record

Abstract

Tato práce se zabývá návrhem systému pro predejití srážce tramvají s využitím V2V (vehicleto-vehicle) komunikace mezi tramvajemi. V2V komunikace spadá pod kategorii vyhrazené komunikace krátkého dosahu umožnující bezdrátovou komunikaci mezi vozidly. V práci je popsán návrh algoritmu, který by mohl bežet na palube tramvaje a v prípade hrozící srážky s tramvají jedoucí vpred upozornit ridice na nutnost neprodlené akce pro zabránení srážky. Jednou ze soucástí algoritmu je pozorovatel stavu systému založený na Kalmanovu filtru využívající k odhadu stavu systému merení z inerciálních senzoru a GNSS/GPS. Funkcnost navrženého algoritmu je následne rozsáhle otestována na simulacích s ruzným nastavením parametru algoritmu i simulace. K tomuto úcelu práce také predkládá odvození matematického modelu podélné dynamiky tramvaje spolecne s modelem ridice. Pomocí tohoto modelu lze generovat data verná reálným merením ze senzoru s prijatelnou presností.

This thesis deals with the design of a collision avoidance system for trams utilizing V2V (vehicle-to-vehicle) communication between trams. V2V communication falls under the category of dedicated short-range communication technology, allowing to establish wireless communication between two vehicles. The thesis presents an algorithm which could run onboard a tram and in case of an imminent collision with tram ahead warn a driver that immediate action is required to prevent the collision. One part of the algorithm is an estimator of tram longitudinal motion based on Kalman filter which uses for estimation measurements from inertial sensors and GNSS/GPS. The functionality of this algorithm is then extensively tested using simulations with a different set of parameters of both the algorithm and simulations. For this purpose, the thesis also presents a mathematical model of longitudinal dynamics of a tram, including a model of a driver. The model generates data with acceptable accuracy close to real measurements.