Aktüator Satürasyonu Altında Dizi Kararlı Kooperatif Otomatik Seyir Kontrolü

Akıllı Ulaşım Sistemleri, akıllı ve güvenli ulaşımın geliştirilmesini amaçlamaktadır. Yoğun trafikte, aynı kulvarda seyahat eden araç dizileri oluşturularak küçük fakat güvenli mesafede araçları arası mesafeyi koruyarak ilerler. Literatürde, bu konu dizi kararlılığı olarak adlandırılır ve bu durumda lider aracın manevraları sonucunda meydana gelen dalgalanmalar takipçi araçlar tarafından sönümlenir. Literatürde, araçların doğrusal sistemler ile modellediğinde varsayılarak dizi kararlılığı konusunda birçok metot geliştirilmiştir. Bu tezde, araçlar doğrusal olmayan sistemler ile modellendiğinden eyleyici ve durum (states) kısıtlamaları ile karşılaşılır. Çalışmada farklı metotlar kullanılmıştır. İlk olarak, seviye - set yöntemi (level – set method) kullanılarak durum belirlemeleri yapılır, bunun anlamı araçların motor gücü sınırlamaları altında erişilebilirlik durumlarının incelenmesidir. Tez çalışmasında, satürasyon sorunu için erişilebilirlik analizinin uygun analitik bir metot olmasına rağmen, araç modelinin daha fazla durumdan oluşmasından dolayı hesaplamanın mümkün olamayacağı görülmüştür. Çözüm olarak, model için özel hız değişim manevra analizleri gerçekleştirilmiştir. Araç takip modelinin dürtü yanıtı pozitif varsayımına göre, dizi kararlılığını korumak için lider aracın giriş sinyali ile ilgili iki etkili durum irdelenmiştir. İlk durum grubuna göre optimum kontrol çözümü (optimal control solution) temel alınarak maksimum/minimum giriş sinyali üretilmiştir. Üretilen maksimum/minimum giriş sinyalleri araç dizisinin ilk hızıyla doğrudan bağlıdır. İkinci durum grubu ise lider aracın giriş sinyalini analitik olarak hesaplanmasına olanak sağlar ve pratikte çok faydalıdır. Elde edilen sonuçlar kapsamlı bir şekilde simülasyonlar ile gösterilmiştir.