Desenvolvimento de soluções de condução autónoma baseadas em sistemas dinâmicos não lineares

Abstract

A área de pesquisa relacionada com veículos autónomos tem sido alvo de muita atenção no passado recente. Principalmente na última década, houve um grande salto no conhecimento adquirido e é prevista uma tendência crescente no desenvolvimento de soluções de condução autónoma e semiautónoma nos próximos anos. As tecnologias de condução autónoma têm a potencialidade de melhorar a segurança e eficiência do tráfego do futuro, bem como aumentar a mobilidade de pessoas com dificuldades de locomoção, desde que sejam aceites e sejam capazes de oferecer aos seus utilizadores uma experiência confortável e agradável. Para isso é importante, primeiramente, perceber como os utilizadores preferem que os veículos autónomos os conduzam e, em segundo lugar, dotar estes últimos com a capacidade de adaptação do seu estilo de condução às preferências dos seus ocupantes. Tendo tudo isto em conta, a contribuição desta dissertação é o desenvolvimento, e implementação em dois simuladores de condução, de um algoritmo de controlo longitudinal e lateral para um veículo autónomo, capaz de ajustar o seu estilo de condução, baseado em sistemas dinâmicos não lineares. Contribui também para a perceção de que a adaptação do estilo de condução permite aumentar as taxas de aceitação de soluções de mobilidade autónoma por parte das pessoas. Realizei um teste com participantes a fim de averiguar a capacidade do veículo autónomo em alterar o seu estilo de condução. Com base nos resultados obtidos, concluí que, de facto, em média, os participantes notaram o aumento da agressividade do veículo consoante o aumento da agressividade do estilo de condução.

The area of research related to autonomous vehicles has received a lot of attention in the recent past. Specially in the last decade, there has been a great leap in the knowledge acquired and a growing trend in the development of autonomous and semi-autonomous driving solutions is expected in the coming years. Autonomous driving technologies have the potential to improve the safety and efficiency of the traffic of the future, as well as increase the mobility of people with mobility difficulties, as long as it is accepted and is able to offer its users a comfortable and joyful experience. For this, it is important, first of all, to understand how users prefer autonomous vehicles to drive them and, secondly, to endow this vehicles with the capacity of adapting their driving style to the preferences of their occupants. Taking all this into account, the contribution of this dissertation was related to the development, and implementation in two driving simulators, of a longitudinal and lateral control algorithm for an autonomous vehicle, capable of adjusting its driving style, based on non-linear dynamic systems. It also contributes to the perception that adapting the driving style allows people to increase the acceptance rates of autonomous mobility solutions. A test with participants was carried out in order to ascertain the ability of the autonomous vehicle to change its driving style. Based on the results obtained, it can be concluded that, in fact, on average, the participants noticed an increase in the vehicle’s aggressiveness according to the increase in the aggressiveness of the driving style.