Comparative study of fault-tolerant strategies for cooperative adaptive cruise control : Subject to autonomous driving in platoon

Sammanfattning: Introduktion: Kollaborativ adaptiv farthållning är namnet på den teknik som används utav kolonnkörande fordon som samverkar för att anpassa det relativa avståndet mellan dem. Trådlös kommunikation är en nödvändig förutsättning för kolonnkörning, vilket paradoxalt inte bör användas för säkerhetskritiska applikationer. Därför finns det incitament för att studera feltoleranta strategier för kollaborativ adaptiv farthållning. Syfte: Syftet med denna rapport är att utvärdera betydelsen av feltolerans för kollaborativ adaptiv farthållning genom att besvara följande forskningsfrågor: (1) Vilka metoder för feltolerant adaptiv farthållning är föreslagen i litteraturen? (2) Vilken strategi är den mest lovande vad gäller feltolerant adaptiv farthållning? Metod: Studien har gjorts i två faser, en litteraturstudiefas och en implementationsfas. I litteraturstudiefasen har befintlig litteratur inom kollaborativ körning utvärderats. I implementationsfasen har resultatet från litteraturstudien använts som en verktygslåda i designen av de olika feltoleranta kollaborativa adaptiva farthållningssystemen. Dessa reglersystem blir sedan jämförda med varandra i syfte att besvara de givna forskningsfrågorna. Resultat: I litteraturstudien nämns huvudsakligen två olika feltoleranta metoder: (1) Vanlig adaptiv farthållning som degraderingsmetod. (2) Estimering av styrsignal vid förlust av kommunikation. Vidare föreslår litteraturstudien en stor variation av olika informationsflödestopologier, varav två av dessa inkluderas i denna studie: (1) Ledarfordonet som sändare av information till de övriga fordonen. (2) Det direkt föregående fordonet som sändare av information till det direkt bakomliggande fordonet. De två informationsflödestopologierna tillsammans med de två feltoleranta strategierna för kollaborativ körning kan kombineras i fyra olika feltoleranta strategier för kollaborativ adaptiv farthållning. Dessa metoder är sedan, i implementationsfasen, simulerade i en software-in-the-loop simulering. Resultatet visar till förmån för strategin som använder sig utav adaptiv farthållning som feltolerant strategi, med det direkt föregående fordonet som informationskälla.