Trafik Emniyeti ve Trafik Verimi için bir Akıllı Ulaşım Sistemleri İşçerçevesi: Çok Şeritli Otoyollarda Heterojen Otonom Araçların Uzunlamasına ve Yanal Manevralarının Koordinasyonu

Akıllı Ulasım Sistemleri (AUS), trafik verimliligini ve güvenligini iyilestirmek, yakıt tüketimini ve çevresel etkileri azaltmak amacıyla bilgi, iletisim ve kontrol teknolojilerini ulastırma altyapısına dahil etmektedir. Bu kapsamda, trafigi koordine otonom araçlara (OA) dayanarak otomatiklestiren Otomatik Otoyol Sistemleri (OSS) önemli bir AUS çözümüdür. OOS'nin kontrol ve koordinasyon görevlerini gerçeklestirebilmek için, mikroskopik (tek tek araçlar dikkate alınarak) ve makroskopik (ortalama trafik özellikleri göz önünde bulundurularak) trafik davranısları ile ilgili çesitli gereklilikler yerine getirilmelidir. Mikroskopik seviyede, güvenli araç takibi, açıklıkların açılması veya kapanması, serit korunması ve serit degisimleri gibi araca özel görevler yapılmalıdır. Makroskopik düzeyde, yerel manevraların küresel koordinasyonu trafik verimliligi için gerekli bir önkosuldur. Bu projenin konusu, yerel ölçümlerden, V2V ve V2I haberlesme ile edinilen verilere dayanarak, karayolu trafiginde OA?ların uzunlamasına ve yanal manevralarının kontrolü, koordinasyonu ve çizelgelenmesi için genel bir isçerçevesinin gelistirilmesidir. Bu kapsamda ilk ana katkı, araç için yeni alt düzey kontrol stratejilerinin tasarlanması, boslukların açılması ve kapatılması, serit koruması ve serit degisimleridir. Ikinci ana katkı, OA?ların güvenli ve verimli sablon manevralarını elde etmek için yanal ve uzunlamasına manevraların entegrasyonu olmustur. Üçüncü temel katkı, bu sablon manevraları kullanarak, V2V ve V2I iletisimi yoluyla bir yol kenarı birimin koordinasyonu ile OA manevralarının koordinasyonu için genel bir çizelgeleme yönteminin gelistirilmesidir. Dördüncü ana katkı, bu çielgeleme yönteminin, açma/kapama rampalarında ve serit kapanmalarında optimum serit degistirme manevralarının çizelgelenmesi gibi önemli OOS uygulamalarına uygulanmasıdır. Önceki tüm çalısmalardan farklı olarak, önerilen yaklasım, bir OOS'nin mikroskopik ve makroskopik düzeylerdeki kontrol görevlerinin karsılıklı bagımlılıgını entegre ederek OOS'nin tasarımı için genel bir görüse sahiptir. Proje kapsamında 4 adet hakemli dergi makalesi ve 3 adet hakemli konferans bildirisi yayınlanmıstır. Buna ek dergi makaleleri degerlendirme altında ve hazırlık asamasındadır. 2 doktora tezi, 3 yüksek lisans tezi tamamlanmıstır. 1 doktora tezi devam etmektedir.Intelligent Transportation Systems (ITS) combine information, communication and control technologies with the aim of improving the traffic efficiency and safety and reducing fuel consumption. A promising ITS approach is the concept of Automated Highway Systems (AHS) that automate the highway traffıc based on coordinated self-driving vehicles (SDVs). Considering AHS, there are several requirements on the microscopic (individual vehicles) and macroscopic (averaged traffic properties) traffic behavior. On the microscopic level, tasks such as safe vehicle following, opening/closing gaps, lane keeping and lane changes have to be performed. On the macroscopic level, global coordination of the local maneuvers is necessary for traffic safety and efficiency. This project develops a general framework for the control, coordination and scheduling of longitudinal and lateral maneuvers of SDVs in highway traffic based on measured data, vehicle to vehicle (V2V) and vehicle to infrastructure (V2I) communication. The first main contribution is the design of novel low-level control strategies for vehicle following, opening/closing gaps, lane keeping and lane changes. The second main contribution is the integration of the lateral and longitudinal maneuvers of SDVs. The third main contribution is a general scheduling method for the coordination of SDV maneuvers using V2V and V2I communication. The fourth main contribution is the application of this scheduling method to important AHS applications such as the scheduling of optimal lane change maneuvers for merging at on/off ramps. Different from all of the previous work, the proposed approach takes a general view for the design of AHS by integrating the mutual dependency of control measures on the microscopic and macroscopic level of an AHS. During the project, 4 refereed journal papers, and 3 refereed conference papers are published. Several journal publictions are under review and in preparation. 2 Phd theses, 3 Master theses are completed. 1 Phd thesis is in progress