Show simple item record

Time-Optimal Trajectory Planning for Vehicles with Minimum Turning Radius and Variable Velocity



dc.contributor.advisorFaigl Jan
dc.contributor.authorKristýna Kučerová
dc.date.accessioned2020-09-04T13:52:33Z
dc.date.available2020-09-04T13:52:33Z
dc.date.issued2020-08-27
dc.identifierKOS-857605087005
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/10467/89993
dc.description.abstractV této práci navrhujeme novou metodu plánování časově-optimální cesty pro vozidla s omezeným poloměrem zatáčení, proměnnou rychlostí a limitovanou akcelerací. Navrhovaná metoda rozšiřuje model Dubinsova vozidla, pro který se optimální cesta skládá z částí kružnice o minimálním poloměru zatáčení a úsečky. Na rozdíl od Dubinsovy cesty, navrhovaný model uvažuje různé poloměry zatáčení na začátku a konci cesty. Vhodnou volbou poloměrů zatáčení je nalezena časově optimální trajektorie splňující dané omezení rychlosti a zrychlení. Navržená metoda je dále použita při řešení časově-optimálního plánování cesty přes více cílů, formulované jako časově-optimální varianta úlohy obchodního cestujícího pro Dubinsovo vozidlo (DTSP). Úloha je řešena kombinatorickou metaheuristikou Variable Neighborhood Search (VNS) s využitím nalezených časově-optimálních trajektorií mezi jednotlivými cíli. V práci reportované výsledky (pro model parametrizovaný dle letadla Cessna 172) indikují časové zkrácení trajektorií v průměru o 5 až 20 % v porovnání s řešením založeným na klasickém modelu Dubinsova vozidla. V případě trajektorií přes více cílů dosahuje navrhovaná metoda časového zkrácení o 15 až 30 %.cze
dc.description.abstractIn the thesis, we propose a novel method for solving the problem of finding the time-optimal trajectory for vehicles with limited turning radius, variable speed, and bounded acceleration. The proposed method extends the Dubins vehicle model for which the path consists of arcs and a straight line. Unlike the Dubins path, the proposed trajectory might have different initial and final turning radius selected to minimize the total time needed to travel the path. The proposed multi-radius Dubins path for the specified Dubins vehicle model is then utilized in time-optimal multi-goal trajectory planning. The problem is defined as the time-optimal variant of the Dubins Traveling Salesman Problem (DTSP) and solved using the Variable Neighborhood Search (VNS) combinatorial metaheuristic. In comparison to the Dubins path, the reported results for the vehicle’s parameters of the fixed-wing aircraft Cessna 172 show a decrease in the travel time in point-to-point trajectories about 5–20 % on average, and about 15–30 % on a trajectory over multiple locations.eng
dc.publisherČeské vysoké učení technické v Praze. Vypočetní a informační centrum.cze
dc.publisherCzech Technical University in Prague. Computing and Information Centre.eng
dc.rightsA 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.htmleng
dc.rightsVysokoškolská 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.htmlcze
dc.subjectDubinsovo vozidlocze
dc.subjectčasově-optimální plánovánícze
dc.subjectDubinsova cesta s více poloměrycze
dc.subjectrychlostní profilcze
dc.subjectProblém obchodního cestujícího pro Dubinsovo vozidlocze
dc.subjectDubins vehicleeng
dc.subjecttime-optimal trajectory planningeng
dc.subjectmulti-radius Dubins patheng
dc.subjectspeed profileeng
dc.subjectDubins traveling salesman problemeng
dc.titlePlánování časově optimálních trajektorií pro vozidla s omezeným poloměrem zatáčenícze
dc.titleTime-Optimal Trajectory Planning for Vehicles with Minimum Turning Radius and Variable Velocityeng
dc.typebakalářská prácecze
dc.typebachelor thesiseng
dc.contributor.refereePěnička Robert
theses.degree.disciplineInformatika a počítačové vědycze
theses.degree.grantorkatedra kybernetikycze
theses.degree.programmeOtevřená informatikacze


Files in this item




This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record