The Automated Vehicle Traffic Control Tower

This thesis presents and motivates the integration of automated vehicle traffic control towers (AVTCT) into transportation networks to support the operation of automated driving systems. Loosely analogous to air traffic control towers, the AVTCT provides a human-driven exception-handling layer to automated driving systems for safe operation in unexpected or uncertain, safety-critical scenarios. In the thesis, a case-study of plausible scenarios is first presented that either pose difficulty for automated systems or require the supervision of human operators. An outline of the AVTCT concept and its different potential roles in the support of automated driving systems is then discussed. Using reachability analysis, a concrete example from the case-study is formulated to show how the AVTCT would support an automated driving system that has reached an infeasibility in its automation. Finally, a demonstration of the example using an experimental implementation of the AVTCT and a scaledvehicle is presented.I den här rapporten presenteras och motiveras integreringen av autonoma tra- fikkontrolltorn (AVTCT) i transportsystem för att assistera autonoma fordons- system. Delvis inspirerad av kontrolltorn för flygtrafik, AVTCT tillhandahål- ler en mänsklig kontrollerad instans med syfte att hantera undantagsfall för autonoma fordonssystem för att säkerställa säker operation i oförutsägbara eller osäkra säkerhetskritiska situationer. I rapporten presenteras först en fall- studie av möjliga situationer som antingen medför svårigheter för autono- ma system eller kräver mänsklig assistans. En sammanfattning av AVTCT- konceptet och dess olika potentiella roller i assistans av autonoma fordonssy- stem diskuteras sedan. Ett konkret exempel formuleras där AVTCT behöver assistera ett autonomt fordonssystem som har kommit i en icke hanterbar si- tuation, baserad på nåbarhetsanalys. Slutligen demonstreras exemplet med enexperimentell implementation av AVTCT för ett omskalat fordon.QC 20200318