Modlisation dun attelage virtuel laide des automates cellulaires

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Modélisation dun attelage virtuel à laide des
automates cellulaires

• Annemarie KÖKÖSY ERASM
• Jeremy YOUKER Université de Californie, Berkeley

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PLAN

• Recherche bibliographique
• Les automates cellulaires
• Cadre de létude
• Résultats
• Conclusions et Perspectives

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Recherche bibliographique
Meneur conduite manuelle
Suiveur conduite automatique ou manuelle
Meneur
Suiveur
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Recherche bibliographique
Meneur conduite manuelle
Suiveur conduite automatique ou manuelle
Commande
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Recherche bibliographique
Suiveur conduite manuelle et automatique
Testé en 1993 le suiveur suit le meneur sur
une route sinueuse avec peu de circulation à 32
km/h
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Recherche bibliographique
Meneur conduite manuelle
Suiveur conduite automatique
Tests le suiveur suit le meneur à 60 km/h
avec des décélérations jusquà 6 m/s²
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Recherche bibliographique
Système de navigation automatique utilisant des
aimants
Testé en 1997 en Californie convoi de 8
voitures 105 km/h - distance entre véhicules
6.5 m
Commande
Contrôleurs PID, PIQ
Contrôleur H-infinity modèle linéaire
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Automate Cellulaire
Définition

• Lautomate cellulaire A est un quadruplet
• (D,V, E,Tr) où
• D - domaine de lAC
• V - voisinage
• E - ensemble des états
• Tr - fonction de transition

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Automate Cellulaire
Domaine D

• D - ensemble des cellules de lautomate

Exemples

• Domaine à une dimension de taille indéfinie
• Domaine à deux dimensions de taille finie

I Z
I 056x0,56
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Automate Cellulaire
Voisinage V

• V - fonction de voisinage
• V D ? P(D)
• c ? V(c)

P(D) - ensemble de parties de D V(c) - ensemble
des cellules voisines de la cellule c
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Automate Cellulaire
Ensemble des états E

• On associe à chaque cellule un état appartenant à
  E
• Exemples
• Le jeu de la vie (Conway,1970) deux états 0,1
• (Elmoznino,1999) n états 0, 1, , n-1

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Automate Cellulaire
Fonction de transition Tr

• Définit laspect dynamique de lautomate
• Soit v le nombre de voisins déterminé par la
  fonction de voisinage V
• Tr E x Ev ? E
• e0, e1, , ev ? e0

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Cadre de létude

• Hypothèses de travail
• On connaît la distance entre le meneur et le
  suiveur
• On connaît la vitesse du meneur
• On fixe la vitesse maximale du suiveur
• On fixe laccélération maximale du suiveur
• On fixe la décélération maximale du suiveur
• On fixe la distance minimale entre les deux
  véhicules
• But
• Le suiveur doit suivre le meneur le plus
  fidèlement possible

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Cadre de létude
Définition de lautomate cellulaire
Mono dimensionnel, taille indéfinie
Vitesse admissible du véhicule
Dynamique, défini par la distance entre le
suiveur et le meneur
5 règles qui établissent la vitesse du suiveur en
fonction de la vitesse du meneur, de la distance
entre les deux véhicules et des limitations
physiques
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Cadre de létude
Le voisinage

• Le voisinage est déterminé par le nombre de
  cellules vides entre les deux véhicules

• Le voisinage varie dans le temps en fonction des
  comportements du meneur et du suiveur

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Cadre de létude
Les règles de transition
Dms(k) dms(k) vrm(k)Te
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Cadre de létude
La trajectoire du meneur

• Inclut des accélérations, des décélérations et un
  arrêt brusque
• La trajectoire est discrétisée

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Résultats
Les trajectoires
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Résultats
Les vitesses
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Résultats
La distance meneur - suiveur
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Résultats
Laccélération du suiveur
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Conclusions et Perspectives

• Suiveur suit sans entrer en collision
• Temps réduit pour établir la commande en vitesse
  
• Control local

Perspectives