شماره مدرك :
20453
شماره راهنما :
17600
پديد آورنده :
نادري نجف‌آبادي، مهسا
عنوان :

طراحي بهينه‌ي مسير پارك موازي خودرو با درخت جستجوي تصادفي سريع و كنترل پيش‌بين در حضور موانع متحرك

مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
كنترل
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع :
1404
صفحه شمار :
يازده، 97ص؛ مصور، جدول، نمودار
توصيفگر ها :
خودروي خودران , پارك موازي خودكار , كنترل پيش‌بين مدل
تاريخ ورود اطلاعات :
1404/06/15
كتابنامه :
كتابنامه
رشته تحصيلي :
برق
دانشكده :
مهندسي برق و كامپيوتر
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1404/06/24
كد ايرانداك :
23158503
چكيده فارسي :
يكي از چالش‌هاي مهم در توسعه سامانه‌هاي خودران، طراحي مكانيزم‌هاي هوشمند براي پارك موازي در محيط‌هاي پيچيده و پرترافيك شهري است. در اين پژوهش، چارچوبي مبتني بر طراحي مسير و كنترل پيش‌بين ارائه شده كه با تمركز بر دقت بالا و سازگاري با موانع ايستا و متحرك توسعه يافته است. در ابتدا، دو الگوريتم رايج طراحي مسير شامل RRT و *Hybrid A مورد بررسي و مقايسه قرار گرفتند. نتايج تجربي نشان داد كه الگوريتم RRT از نظر زمان اجراي مسير، عملكرد بسيار سريعي نسبت به ساير روش‌ها دارد. بر اين اساس، نسخه‌ي بهبوديافته‌ي آن تحت عنوان *RRT انتخاب شد و براي بهبود عملكرد در مواجهه با موانع ايستا، با منحني‌هاي Reeds-Shepp و روش هموارسازي Spline تركيب گرديد. ارزيابي‌هاي عددي نشان دادند كه ساختار تركيبي *RRT، نسبت به ساير روش‌ها، در شاخص‌هايي مانند نرمي مسير، مقياس‌پذيري و كاهش طول مسير به‌ويژه در محيط‌هاي داراي موانع ثابت، عملكرد برتري دارد. اين نتايج نشان مي‌دهند كه بهره‌گيري از روش‌هاي سينماتيكي و هندسي پيشرفته مي‌تواند نقش مؤثري در بهينه‌سازي مسير در كاربردهاي واقعي ايفا كند. براي دنبال‌سازي مسير، از كنترل پيش‌بين مدل (MPC) استفاده شد. به‌منظور بهبود عملكرد كنترلي، پارامترهاي MPC با استفاده از الگوريتم بهينه‌سازي بيزي تنظيم شدند كه موجب افزايش دقت، پايداري و حذف فرايند آزمون‌و‌خطا گرديد. در مواجهه با موانع متحرك، مسيرهاي مبتني بر Reeds-Shepp به دليل محدوديت در پاسخ‌دهي سريع، با مدل حركتي جايگزين شدند تا امكان بازطراحي مسير در زمان واقعي فراهم شود و سيستم از توان واكنش‌پذيري بالاتري برخوردار گردد. نتايج شبيه‌سازي‌ها نشان داد كه چارچوب پيشنهادي توانايي توليد مسيرهايي ايمن، هموار و قابل اجرا در زمان واقعي را داراست. اين رويكرد با تركيب تكنيك‌هاي كلاسيك و نوين و بهره‌گيري از بهينه‌سازي هوشمند، گامي مؤثر در راستاي تحقق عملي سامانه‌هاي پارك موازي خودكار در نسل آينده خودروهاي هوشمند به‌شمار مي‌رود.
چكيده انگليسي :
One of the major challenges in the development of autonomous systems is designing intelligent mechanisms for parallel parking in complex an‎d highly congested urban environments. In this study, a framework based on path planning an‎d model predictive control is presented, developed with a focus on high accuracy an‎d adaptability to both static an‎d dynamic obstacles.Initially, two common path planning algorithms, RRT an‎d Hybrid A*, were reviewed an‎d compared. Experimental results showed that the RRT algorithm offers significantly faster performance in terms of execution time compared to other methods. Accordingly, its improved version, RRT*, was selec‎ted an‎d combined with Reeds-Shepp curves an‎d a Spline smoothing method to enhance performance in the presence of static obstacles.Numerical eva‎luations indicated that the combined RRT* structure outperforms other methods in terms of path smoothness, scalability, an‎d path length reduction—especially in environments with fixed obstacles. These results demonstrate that leveraging advanced kinematic an‎d geometric methods can play a crucial role in path optimization for real-world applications. For path tracking, Model Predictive Control (MPC) was employed. To improve control performance, the MPC parameters were tuned using a Bayesian optimization algorithm, which enhanced accuracy, stability, an‎d eliminated the need for trial-an‎d-error tuning. In dealing with dynamic obstacles, Reeds-Shepp-based paths were replaced by a motion model due to their limited responsiveness, enabling real-time path redesign an‎d equipping the system with higher reactivity. Simulation results showed that the proposed framework is capable of generating safe, smooth, an‎d executable paths in real time. By integrating classical an‎d modern techniques an‎d leveraging intelligent optimization, this approach represents an effective step toward the practical realization of autonomous parallel parking systems in the next generation of smart vehicles.
استاد راهنما :
جعفر قيصري
استاد مشاور :
يداله ذاكري حسين آبادي
استاد داور :
حامد جلالي بيدگلي , فريد شيخ الاسلام
لينک به اين مدرک :

بازگشت