Overslaan en naar de inhoud gaan
Home > Projects > Avoidance of collisions and obstacles in narrow lanes (AVCON)

Avoidance of collisions and obstacles in narrow lanes (AVCON)

Uitdaging

De huidige autonome mobiele systemen hebben verschillende beperkingen:

Een beperkte systeemefficiëntie omwille van de geringe mogelijkheden om op een adaptieve wijze om te gaan met vaste en bewegende obstakels. De huidige manier om met obstakels die de doorgang blokkeren om te gaan, is stoppen en wachten tot het obstakel verwijderd is. Wanneer men te maken krijgt met een langzamer mobiel obstakel, zal het systeem zijn snelheid aanpassen en wachten tot het obstakel de weg heeft vrijgemaakt.

Inefficiëntie ingevolge beperkingen in de rijrichtingen (bijv. enkel éénrichtingsverkeer) of in de beschikbare lokale rijzones (bijv. delen van de fabriek die niet toegankelijk zijn voor autonome mobiele systemen). Deze beperkingen worden opgelegd om situaties te voorkomen waarin mobiele systemen elkaar in een heel smalle gang zouden moeten passeren maar leiden onvermijdelijk tot het langer maken van het traject.

Inefficiëntie ingevolge conservatieve snelheidsbeperkingen. Voor elk segment van het traject wordt een maximale snelheid ingesteld volgens het slechtst mogelijke scenario (bijv. de veilige snelheid om zich doorheen het smalste deel van het segment te verplaatsen).

Beperkte snelheid omdat alle obstakels op dezelfde manier behandeld worden, ongeacht hun aard en gedrag. De systemen kunnen geen onderscheid maken tussen mensen en objecten en behandelen dus alles en iedereen op dezelfde manier, waarbij zeer voorzichtige veiligheidsmarges en, zelfs wanneer dit niet nodig is, heel conservatieve snelheden aangehouden worden.

Projectdoelstellingen 

Het hoofddoel van het project is de ontwikkeling van robuuste algoritmen die autonome voertuigen in staat kunnen stellen om op adaptieve wijze onvoorziene obstakels te vermijden, trajecten met een grotere nauwkeurigheid te volgen en op een veilige manier sneller naar hun bestemming te rijden.

Algemene projectdoelstellingen

Meer specifiek zijn de doelstellingen van het generieke deel van het project als volgt:

  • De ontwikkeling van scène-opbouwende algoritmen die
  1. toelaten om obstakels te detecteren (met een zekerheid van minstens 99%),
  2. toelaten om mobiele en vaste obstakels te lokaliseren en van elkaar te onderscheiden (met een zekerheid van minstens 90%) en om een onderscheid te maken tussen menselijke en niet menselijke obstakels,
  3. de horizon van de mobiele systemen in vergelijking met de huidige oplossingen vergroten.
  • De ontwikkeling van scène-interpreterende algoritmen die
  1. het gedrag van objecten modelleren en hun acties voorspellen (beperkt tot mensen en AGV’s),
  2. informatie geven over de locatie en aard van obstakels, inclusief onzekerheden in de bewegingsplanningsalgoritmen.
  • De ontwikkeling van bewegingsplanning- en lokalisatiealgoritmen die autonome mobiele systemen in staat stellen om
  1. op een robuuste wijze obstakels die het traject blokkeren te vermijden (het vinden van een traject in minstens 95% van de situaties binnen 50ms)
  2. andere mobiele systemen in te halen wanneer deze te langzaam bewegen en de weg blokkeren (95% kans op succes, gegarandeerde veiligheid, kwantitatieve inschatting van efficiëntieverhoging),
  3. de trajectlokalisatienauwkeurigheid te verbeteren en zo in smalle gangen aan hogere snelheden en dichter bij obstakels en fysische beperkingen binnen de rijzone te kunnen rijden (positief en negatief verschil en vertraging),
  4. de effectieve snelheid en veiligheidsmarges aan te passen aan de aard en het gedrag van de obstakels,
  5. een optimale verkenning van de omgeving mogelijk te maken,
  6. uit hun geschiedenis te leren (minstens 25 vaste obstakels),
  7. dit alles op een bedrijfsveilige wijze en zonder menselijke interventies.
  • De bewegingsplanning- en lokalisatiealgoritmen tot op implementatieniveau TRL6(1) brengen.

Economische waarde

Indien aan deze doelstellingen wordt voldaan, zullen de hoger beschreven beperkingen wegvallen:

  1. De ontwikkelde bewegingsplanningsalgoritmen zullen systemen in de mogelijkheid stellen om onvoorziene vaste en mobiele obstakels te omzeilen.
  2. De ontwikkelde nauwkeurigere lokalisatiealgoritmen zullen navigatie in smalle gangen in aanwezigheid van andere mobiele systemen mogelijk maken en daarbij een aantal beperkingen in deze zones opheffen.
  3. Verhoogde globale rijsnelheid door het aanpassen van de snelheid aan de lokale situatie in plaats van voor een volledig trajectsegment een globale snelheidslimiet te moeten respecteren.
  4. Verhoogde globale rijsnelheid door rekening te houden met de aanwezige obstakels binnen een grotere horizon, door te anticiperen op acties van mobiele obstakels en door te leren uit zijn eigen historiek.

 

(1) Realisatie van een prototype dat in een relevante omgeving wordt gedemonstreerd

Contact

Andrei Bartic - andrei.bartic@flandersmake.be 

Project partners 

Looptijd: 
1/11/2017 tot 31/10/2019