Управление и оценка качества безопасного движения транспортных средств при их встрече

• Автор: Чан Ван Туен
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 96 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ИЗВЕСТНЫХ СИСТЕМ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТА. ОБЩАЯ ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

1.1 Анализ функционирования известных систем контроля и управления ТРАНСПОРТА

1.2 Анализ известных методов оптимального управления

1.2.1 Динамическое программирование.

1.2.2 Аналитическое конструирование регуляторов и применение для их синтеза динамического программирования

1.3 Общая постановка задачи.

1.4 Выводы по главе 1.

ГЛАВА 2 . СИНТЕЗ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОДВИЖНОГО ТРАНСПОРТА ПРИ ВСТРЕЧЕ С НЕПОДВИЖНЫМ ПРЕПЯТСТВИЕМ
2.1 Синтез оптимального линейного регулятора для стабилизации бокового движения без встречи с препятствием при постоянной функции штрафов
2.2 Синтез оптимального линейного ре1улятора при постоянной функции штрафов без контроля безопасности движения при встрече с протяженным неподвижным препятствием
2.3 Синтез оптимального линейного регулятора при переменной функции штрафов с малоразмерным препятствием
2.3.1 Синтез регулятора без учета динамики сближения с препятствием в математической модели объекта.
2.3.2 Синтез регулятора с учетом динамики сближения с препятствием как в функции шграфов, так и в модели объекта.
2.4 Выводы по главе 2.
ГЛАВА 3. КОНТРОЛЬ БЕЗОПАСНОСТИ ВСТРЕЧНОГО И ЕГО МЕСТО В РЕКОНФИГУРИРОВАНИИ ПРОЦЕССА ОБХОДА ПРЕПЯТСТВИЯ.
3.1 Вычисление спрогнозированной функции риска с помощью уравнений Беллмана
3.2 Зависимость функции текущего риска от удаления препятствия
3.3 Зависимость текущей функции риска от скорости сближения с препятствием
3.4 Двухуровневая структура контроля и управления безопасным движением.
3.5 Выводы по главе 3.
ГЛАВА 4. СИНТЕЗ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ БЕЗОПАСНЫМ ВСТРЕЧНЫМ ДВИЖЕНИЕМ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ.
4.1 Постановка задачи.
4.2 Синтез оптимального регулятора с учетом условий встречного движения
4.3 Зависимость оптимального регулятора от скорости попутного и бокового движения встречного транспорта
4.4 Вычисление функции риска при встречном движении.
ГЛАВА 5. МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ БЕЗОПАСНОСТИ ВСТРЕЧНОГО ДВИЖЕНИЯ
5.1 Моделирование движения транспорта, управляемого без контроля безопасности
5.2 Моделирование движения с контролем безопасности, но без регулирования скорости движения.
5.3 Моделирование системы с регулированием попутной скорости движения транспорта, но без учета боковой скорости встречного транспорта.
5.4 Моделирование системы с учетом всех скоростей движения встречного транспорта.
5.5 Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ИЗВЕСТНЫХ СИСТЕМ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТА. Динамическое программирование. Общая постановка задачи. Выводы по главе 1. ГЛАВА 2 . Синтез регулятора без учета динамики сближения с препятствием в математической модели объекта. Синтез регулятора с учетом динамики сближения с препятствием как в функции шграфов, так и в модели объекта. Выводы по главе 2. ГЛАВА 3. КОНТРОЛЬ БЕЗОПАСНОСТИ ВСТРЕЧНОГО И ЕГО МЕСТО В РЕКОНФИГУРИРОВАНИИ ПРОЦЕССА ОБХОДА ПРЕПЯТСТВИЯ. Двухуровневая структура контроля и управления безопасным движением. Выводы по главе 3. ГЛАВА 4. СИНТЕЗ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ БЕЗОПАСНЫМ ВСТРЕЧНЫМ ДВИЖЕНИЕМ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ. Постановка задачи. Вычисление функции риска при встречном движении. ГЛАВА 5. Моделирование движения с контролем безопасности, но без регулирования скорости движения. Моделирование системы с регулированием попутной скорости движения транспорта, но без учета боковой скорости встречного транспорта. Моделирование системы с учетом всех скоростей движения встречного транспорта. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. При управлении подвижными объектами различного класса, такими как наземный городской транспорт,маловысотные летательные аппараты, речные и морские суда, возникает проблема обеспечения безопасности движения при встрече с различными препятствиями. Существующие методы автоматического управления позволяют синтезировать структуры линейных регуляторов в аналитической форме, однако они не дают оценки степени риска при опасном сближении с препятствием . Между тем при ручном управлении человек испытывает реальные ощущения нарастания тревоги в случае недопустимого снижения безопасности движения, что вызывает последующую перестройку способа обхода препятствий. Поэтому цслыо настоящей работы являет воспроизведения поведения человека путем количественной оценки текущего риска в движении с помощью предложенной системы контроля и, главное, последующей перестройки системы управления на примере обхода препятствий при встречном движении 7. Целью диссертационной работы является повышение безопасности движения транспортных средств при их сближении путем непрерывной оценки прогнозируемого риска их возможного столкновения и принятия предупредительных мер при управлении движением. ЭВМ процессов встречного движения наземного транспорта и речных судов. Предложена двухуровневая структура интегрированного контроля и управления продольным и боковым движением. В случае недопустимо большого риска при управлении боковым движением для обхода препятствия сигнал предупредительной тревоги передается в другой канал продольного движения, в котором скорость поступательного движения снижается, и прогнозируемый риск входит в норму. Достоверность полученных результатов подтверждается тем,что синтезированные алгоритмы контроля и управления получены с помощью научно обоснованных методов динамического программирования и аналитического конструирования оптимальных регуляторов. Полученные результаты моделирования и найденные зависимости адекватны физическому смыслу процессов безопасного движения транспортных средств. Практическая ценность результатов заключается в том, что включение в систему управления сигналов тревоги позволит существенно снизить риск, если с помощью специальных измерительных средств контролировать движение встречного транспорта. Такие средства на речном транспорте есть, и в этом случае предложенный подход применим в настоящее время. Кроме того, весьма перспективна демонстрация прогнозируемой функции риска на различных тренажерах при обучении операторов по управлению, чтобы своевременно обратить внимание на возрастание опасности встречного движения. Структура диссертации Диссертация изложена на стр. Глава 1 содержит общую постановку задачи. Глава 2 посвящена синтез оптимального управления транспорта при встрече с неподвижным препятствием.