Utafiti huu unaunganisha Uga wa Potensheli Bandia ulioboreshwa (Artificial Potential Field, APF), ulainishaji wa trajektoria kwa polinomu ya daraja la saba, Udhibiti wa Utabiri wa Muundo unaojirekebisha kwa mantiki fuzzy (Model Predictive Control, MPC), na udhibiti fuzzy wa kasi wa PID katika mfumo mmoja ili kuboresha mwendo wa dharura wa magari mahiri wa kuepuka vizuizi katika barabara zenye muundo, katika ngazi ya upangaji na udhibiti. Katika masimulizi ya pamoja ya MATLAB/Simulink 2023b na CarSim 2022.0, hali za kizuizi kimoja kisichosogea, vizuizi viwili visivyosogea na vizuizi viwili vinavyosogea zilichunguzwa. Katika hali ya vizuizi viwili visivyosogea, hitilafu ya juu ya ufuatiliaji wa upande iliyofikia takriban 0,7 m kwa MPC ya kawaida ilipunguzwa hadi ndani ya kikomo cha 0,1 m kwa MPC fuzzy; katika hali ya vizuizi viwili vinavyosogea, kasi ya gari iliyoshuka hadi takriban 67 km/sa kwa PID ya kawaida ilidumishwa katika takriban 78–80 km/sa kwa PID fuzzy. Hata hivyo, matokeo haya ni ya masimulizi; utafiti hautoi ushahidi wa usalama au mafanikio ya uwanjani katika hali halisi za gari.

Mabadiliko makuu katika safu ya upangaji ni kwamba APF ya kawaida haitumiki tu kama uga rahisi unaovuta kuelekea lengo na kusukuma mbali na kizuizi. Watafiti wameongeza kizingiti cha mwelekeo wa longitudinal kinachotegemea umbali wa breki, mpaka wa uga wa potensheli wenye athari unaoweka kikomo cha ushawishi wa kizuizi kwa umbali fulani, na vipengele vya umbo la sinusoidal. Lengo ni kupunguza matatizo ya APF ya kawaida kama kunaswa katika minimum ya eneo, kuathiriwa bila sababu na vizuizi vya mbali, na kuzalisha njia kali au isiyo laini ya kuepuka.

Njia ya kuepuka kizuizi iliyozalishwa kwa namna ya discrete haikutolewa moja kwa moja kwa kidhibiti. Njia ililainishwa kwa vipande vya polinomu ya daraja la saba vinavyolenga mwendelezo wa nafasi, kasi, uharakishaji na jerk. Hivyo, lengo lilikuwa kumpa kidhibiti cha ufuatiliaji trajektoria ya rejea iliyo laini zaidi. Katika udhibiti wa upande, upeo wa utabiri na upeo wa udhibiti wa MPC hubadilishwa ndani ya mzunguko kwa mantiki fuzzy kulingana na hitilafu ya upande na kasi ya mabadiliko ya hitilafu, huku katika udhibiti wa kasi wa longitudinal, vigawo vya PID pia vikirekebishwa kwa uamuzi fuzzy.

Kwa mtazamo wa Türkiye: Utafiti haukufanywa kwenye barabara za Türkiye wala kwenye kundi halisi la magari nchini Türkiye. Si sahihi kisayansi kuhamisha moja kwa moja kwenda kwenye matumizi halisi ya Türkiye hali za barabara, msuguano wa tairi na barabara, vigezo vya gari na hali za trafiki zilizotumika katika utafiti. Ili kutathmini utekelezekaji nchini Türkiye, uthibitishaji wa ndani unahitajika kwa jiometri tofauti za barabara, hali za uso na msuguano, mienendo ya gari, mwingiliano wa trafiki msongamano na majaribio ya magari halisi. Kwa hiyo, utafiti hautoi matokeo ya moja kwa moja ya usalama wa uendeshaji unaojiendesha kwa Türkiye, bali unatoa usanifu wa upangaji–udhibiti unaoweza kufanyiwa utafiti.

Tatizo kuu la utafiti ni nini?

Kuepuka kizuizi kwa dharura si tu tatizo la kupata njia inayozuia gari kugongana na kizuizi. Njia iliyozalishwa lazima iweze kufuatwa na gari kwa wakati halisi, mizunguko ya usukani isiwe mikali kupita kiasi, hitilafu ya upande na mwendo wa yaw vibaki katika mipaka, na kasi ya longitudinal isipungue bila udhibiti. Kwa hiyo, huenda haitoshi kwa mpangaji na kidhibiti cha ufuatiliaji kufanya kazi vizuri kila kimoja peke yake; tabaka hizo mbili zinahitaji kuendana.

Tatizo la kwanza lililoshughulikiwa na watafiti ni kwamba mbinu ya kawaida ya Uga wa Potensheli Bandia inaweza kuingia katika minimum za eneo, kufanya athari ya kizuizi ihisikane katika eneo pana kuliko inavyohitajika, na kuzalisha njia za kuepuka ambazo si laini vya kutosha kutokana na upangaji wa discrete. Tatizo la pili ni kwamba MPC inayotumia upeo wa utabiri na udhibiti wa kudumu huenda isifanye kazi kwa kiwango kilekile cha ufaafu wakati hitilafu ya upande inabadilika haraka katika uepukaji wa dharura.

Utafiti haujaweka sentensi tofauti rasmi ya “nadharia tete”. Hoja kuu inayojaribiwa na muundo wa mbinu ni kwamba kuunda upya uga wa kizuizi wa APF, kulainisha njia kwa mwendelezo wa kiwango cha juu, na kurekebisha vigezo vya MPC/PID ndani ya mzunguko kwa mantiki fuzzy kunaweza kutoa upangaji laini zaidi na ufuatiliaji thabiti zaidi kuliko mkabala wa msingi wa APF + MPC/PID yenye vigezo vya kudumu.

Uga wa Potensheli Bandia ulioboreshwa hufanya kazi vipi?

Katika mkabala wa APF, sehemu lengwa huunda uga wa potensheli unaolivuta gari kuelekea kwake, huku vizuizi na mipaka ya barabara vikitoa uga wa kusukuma gari mbali. Gari husogezwa katika mwelekeo unaoamuliwa na jumla ya nyuga hizi ili kuunda njia ya kuepuka.

Katika utafiti, kizingiti cha usalama wa longitudinal kinachohusiana na umbali wa breki kimefafanuliwa kama ifuatavyo:

\[ D_b=\frac{M(v_1^2-v_2^2)}{8F_m}+\frac{L_l}{2} \]

Hapa \(F_m\) ni nguvu ya juu ya breki ya gurudumu moja na thamani ya 3000 N iliyotumika katika utafiti; \(v_1\) ni kasi ya longitudinal ya gari kuu, \(v_2\) ni kasi ya longitudinal ya gari-kizuizi; na \(L_l\) ni urefu wa gari. Katika jedwali la vigezo vya modeli, uzito wa gari umetolewa kama 1560 kg. Hata hivyo, maelezo ya alama mara baada ya Mlinganyo (1) hayafafanui \(M\) kando; hivyo uhusiano kwamba \(M\) inawakilisha uzito wa gari unaeleweka kupitia vigezo vya modeli.

Ikiwa umbali wa longitudinal hadi kwenye kizuizi uko ndani ya \(D_b\), uga wenye nguvu wa kusukuma hutumika. Ikiwa umbali uko kati ya \(D_b\) na umbali wa juu wa uga wa potensheli wenye athari \(D_t\), nguvu ya kusukuma hupunguzwa kwa kutumia kazi ya mpito. Umbali unapozidi \(D_t\), athari ya uga wa kusukuma wa kizuizi kwa kiasi kikubwa hukomeshwa. Kizuizi hiki kinalenga kuzuia kizuizi kuathiri upangaji katika sehemu za barabara zilizo mbali bila sababu.

Vipengele vya upande na vya longitudinal vya nguvu ya jumla ya uga wa potensheli vinaunganishwa kwa mantiki ifuatayo:

\[ F_{x,P}=F_{x,road}+F_{x,att}+F_{x,obs} \]

\[ F_{y,P}=F_{y,road}+F_{y,att}+F_{y,obs} \]

Hapa “road” inaonyesha mchango wa mipaka ya barabara, “att” mchango wa uga wa kuvuta wa lengo, na “obs” mchango wa uga wa kusukuma wa kizuizi. Utafiti pia unalenga kupunguza kupotoka kupita kiasi kwa upande baada ya kuepuka na kurahisisha kurudi kwa gari kwenye njia kwa kutumia uga wa potensheli unaohusiana na katikati ya barabara.

Kizingiti kinachotumiwa katika uga wa potensheli wa kizuizi ni \(P_t=0{,}01\). Kigezo cha upunguzaji wa longitudinal \(c_2\) kimefafanuliwa ili thamani ya uga ishuke hadi kizingiti hiki kwenye mpaka wa \(D_b\). Vipengele vya umbo la sinusoidal hubadilisha umbo la longitudinal la eneo la kizuizi ili kupunguza tabia ya minimum ya eneo inayoweza kutokea katika APF ya kawaida na kufanya uepukaji uanze mapema zaidi.

Vekta ya jumla ya uga wa potensheli na ukubwa wake:

\[ F_P= \begin{bmatrix} F_{x,P}\\ F_{y,P} \end{bmatrix}, \qquad R_F=\|F_P\|_2=\sqrt{F_{x,P}^{2}+F_{y,P}^{2}} \]

imefafanuliwa hivyo. Kisha njia husasishwa kwa kurudia katika mwelekeo wa nguvu uliosawazishwa:

\[ X_{j+1}=X_j+l\frac{F_P}{R_F} \]

Hapa \(X_j=[X_j,Y_j]^T\) inawakilisha nafasi ya gari katika iteresheni husika, na \(l\) ni hatua ya iteresheni. Ingawa njia inayopatikana katika hatua hii inaweza kuepuka kizuizi, inaweza bado kuwa na kutokuwa laini kwa eneo kutoka mtazamo wa kidhibiti; kwa hiyo hatua ya pili ya ulainishaji hutumika.

Kwa nini polinomu ya daraja la saba imetumika?

Katika mwanzo na mwisho wa kila kipande cha njia, masharti manne tofauti hutumika kwa nafasi, kasi, uharakishaji na jerk, na hivyo kutoa jumla ya masharti nane ya mpaka. Kwa sababu hiyo watafiti wametumia polinomu ya daraja la saba yenye vigawo vinane. Kwa kigezo kilichosawazishwa \(\tau\in[0,1]\):

\[ x(\tau)=a_{x0}+a_{x1}\tau+a_{x2}\tau^2+a_{x3}\tau^3+ a_{x4}\tau^4+a_{x5}\tau^5+a_{x6}\tau^6+a_{x7}\tau^7 \]

\[ y(\tau)=a_{y0}+a_{y1}\tau+a_{y2}\tau^2+a_{y3}\tau^3+ a_{y4}\tau^4+a_{y5}\tau^5+a_{y6}\tau^6+a_{y7}\tau^7 \]

umbo hili hutumiwa. Lengo ni kuhakikisha kwamba vipande vina mwendelezo wa \(C^3\) usioishia kwenye nafasi pekee bali unaendelea hadi derivative ya tatu. Katika utafiti, kwa kila kipande zilitumika seg = 20 pointi za njia na baadaye, ili kupunguza kelele ya derivative, ilitumika kichujio cha moving average chenye urefu wa W = 200.

Dokezo la mlinganyo ndani ya chanzo: Katika maandishi yaliyochapishwa, mstari wa mwisho unaotoa masharti ya mpaka ya koordinati \(y\) umeandikwa mara ya pili kama \(y(0)=y_0\) pamoja na derivatives sifuri. Hata hivyo, vekta \(b_y=[y_0,0,0,0,y_1,0,0,0]^T\) iliyotolewa mara baada yake inaonyesha kwamba nukta ya mwisho ya pili ni \(y_1\). Katika maelezo haya ya Verianla, kutolingana kwa uchapishaji katika chanzo hakujafichwa; kusudi la mfumo wa kihisabati limewasilishwa kwa kutegemea vekta \(b_y\) na maelezo ya mwendelezo wa C3 yaliyotolewa katika chanzo.

MPC ya ufuatiliaji wa upande imeundwaje?

Katika udhibiti wa ufuatiliaji, modeli ya kinematiki ya gari inayotegemea kituo cha ekseli ya nyuma imetumika. Nafasi ya kimataifa ya gari \(X_r,Y_r\), pembe ya yaw \(\varphi\), kasi kwenye kituo cha ekseli ya nyuma \(v_r\), pembe sawa ya usukani wa gurudumu la mbele \(\delta_f\), na wheelbase \(l\) hupewa kwa:

\[ \dot X_r=v_r\cos\varphi \]

\[ \dot Y_r=v_r\sin\varphi \]

\[ \dot\varphi=\frac{v_r\tan\delta_f}{l} \]

milinganyo hii imetumika. Vekta ya hali ni \(\xi=[X_r,Y_r,\varphi]^T\), na ingizo la udhibiti ni \(u=[v_r,\delta_f]^T\). Modeli imelainishwa kuwa linear karibu na trajektoria ya rejea kwa upanuzi wa Taylor, vipengele vya daraja la juu vimepuuzwa, na imediscretize kwa njia ya forward Euler.

Dokezo la chanzo: Katika denominator ya elementi ya mwisho ya matriksi \(B_{k,t}\) iliyotolewa katika Mlinganyo (21), usemi \(\cos^2 v_r\) unaonekana katika toleo lililochapishwa. Kwa kuwa \(v_r\) imefafanuliwa kwenye chanzo kama kigezo cha kasi, uandishi huu ni uwezekano wa kutolingana kwa notasheni/uchapishaji unaohitaji tahadhari. Usemi wa chanzo haujabadilishwa kimya kimya kwa alama nyingine.

MPC hulenga kupunguza tofauti kati ya matokeo yaliyotabiriwa na trajektoria ya rejea pamoja na mabadiliko katika ingizo la udhibiti ndani ya tatizo moja la uboreshaji. Muundo wa jumla wa utabiri ni:

\[ Y(t)=\Phi\chi(t|t)+\Theta\Delta U(t) \]

. Kazi ya lengo katika chanzo, katika Mlinganyo (25), inajumuisha hitilafu ya ufuatiliaji, nyongeza za udhibiti na kigezo cha slack kwa pamoja.

Dokezo la uzito ndani ya chanzo: Katika toleo lililochapishwa la Mlinganyo (25), \(Q\) inaonekana chini ya norm ya hitilafu ya ufuatiliaji na norm ya nyongeza ya udhibiti; hata hivyo, maelezo ya mlinganyo huainisha uzito wa nyongeza ya udhibiti kama \(R\), na baadaye matriksi ya Hessian katika Mlinganyo (27) hutumia \(2\Theta^TQ\Theta+R\). Kwa hiyo, kuna kutolingana kwa notasheni kati ya Mlinganyo (25) na maelezo/Mlinganyo (27) katika chanzo.

MPC fuzzy inatofautianaje na MPC ya kudumu?

Katika muundo wa kawaida, upeo wa utabiri \(N_p\) na upeo wa udhibiti \(N_c\) ni thamani za kudumu zilizowekwa mapema. Katika utafiti, vidhibiti viwili tofauti vya fuzzy hutumia hitilafu ya upande \(e_y\) na kasi ya mabadiliko ya hitilafu ya upande kama viingizo ili kurekebisha upeo huu miwili ndani ya mzunguko.

Hitilafu ya upande ikiwa kubwa na inabadilika haraka, uwezo wa kutazama mbele huongezwa kwa upeo mrefu zaidi; hitilafu ikiwa ndogo na inabadilika polepole, mfumo huhamia kwenye upeo mfupi zaidi ili kupunguza mzigo usiohitajika wa ukokotoaji. Defuzzification ilitumia mbinu ya kituo cha uzito.

Kwa nini kasi ya longitudinal imedhibitiwa na PID fuzzy tofauti?

Ingizo la udhibiti wa longitudinal ni hitilafu kati ya kasi halisi na kasi inayotakiwa:

\[ e(t)=v_{x,ref}(t)-v_x(t) \]

. Kasi ya mabadiliko ya hitilafu hukokotolewa kwa tofauti ya discrete kwa muda wa sampuli \(T_s=0{,}001\) s:

\[ \dot e\approx\frac{e(k)-e(k-1)}{T_s} \]

Kabla ya viingizo viwili kupelekwa kwenye mfumo fuzzy:

\[ E=\operatorname{sat}\left(\frac{e}{20}\right), \qquad EC=\operatorname{sat}\left(\frac{\dot e}{40}\right) \]

huwekewa mipaka kati ya −1 na +1. Kwa kila ingizo, seti tatu za fuzzy za umbo la pembetatu hutumika: N (hasi), Z (sifuri/ndogo), na P (chanya).

Vigawo vya awali vya PID na mizani ya marekebisho ya fuzzy:

zimetolewa. Vigawo vilivyosasishwa ni:

\[ K_p=K_{p0}+\alpha_p dK_p,\qquad K_i=K_{i0}+\alpha_i dK_i,\qquad K_d=K_{d0}+\alpha_d dK_d \]

. Hivyo, kadiri ukubwa na mwelekeo wa mabadiliko ya hitilafu ya kasi unavyobadilika, athari za proportional, integral na derivative za kidhibiti hazibaki za kudumu bali hurekebishwa ndani ya mzunguko.

Matokeo ambayo utafiti unaunga mkono na usiyoyaunga mkono

Matokeo yanayoungwa mkono na utafiti: Katika hali zilizofafanuliwa za masimulizi ya pamoja ya CarSim–MATLAB/Simulink, mchanganyiko wa APF iliyoboreshwa, ulainishaji wa daraja la saba, MPC fuzzy na PID fuzzy ulitoa hitilafu ndogo za ufuatiliaji wa upande, mitikisiko midogo ya yaw/yaw-rate na ufuatiliaji thabiti zaidi wa kasi ya longitudinal kuliko miundo ya msingi ya APF na MPC/PID ya kudumu iliyotumika.

Matokeo ambayo utafiti hauungi mkono: Utafiti hauonyeshi kwamba ajali zimezuiwa katika trafiki halisi, kwamba mfumo ni salama kwenye gari halisi, kwamba utendaji uleule hupatikana katika jiometri zote za barabara, au kwamba utegemezi umethibitishwa katika mazingira ya trafiki yenye magari mengi, msongamano na kutokuwa na uhakika. Matokeo yanahusu hali maalum za masimulizi ya pamoja.

Mbinu na Matokeo ya Utafiti

Mazingira ya masimulizi ya pamoja

Jukwaa la uthibitishaji linategemea masimulizi ya pamoja ya mzunguko funge ya MATLAB/Simulink 2023b na CarSim 2022.0. Modeli ya utabiri ndani ya MPC ilidumishwa kuwa ya kinematiki ili kupunguza mzigo wa ukokotoaji, huku mwendo wa mwisho wa gari ukitathminiwa katika mazingira ya mienendo ya gari ya CarSim yenye usahihi wa juu zaidi.

Hali ya kizuizi kimoja kisichosogea

Gari kuu lilienda kwa kasi ya 72 km/sa, kizuizi kisichosogea kikawekwa 50 m mbele na nukta lengwa ikawekwa 1000 m. Baada ya gari kugundua kizuizi, hubadilisha lane kwenda upande, hupita kizuizi na kisha hurudi kwenye lane ya awali.

Hitilafu ya upande ilibadilika kati ya takriban −0,23 m na +0,16 m chini ya MPC ya kawaida, huku kwa MPC fuzzy ikidumishwa katika takriban −0,07 m hadi +0,08 m. Kwa MPC fuzzy, pembe ya yaw ilibaki takriban kati ya −6,7° na +6,7°; watafiti waliripoti kwamba pembe ya juu ya yaw ilipungua hadi karibu nusu ikilinganishwa na MPC ya kawaida.

Kwenye grafu ya yaw-rate, vilele na mitikisiko ya MPC fuzzy vinaonekana kuwa chini zaidi. Kwa kasi ya longitudinal, iliripotiwa kwamba PID ya kawaida ilipungua takriban 4 km/sa kutoka rejea ya 72 km/sa, wakati PID fuzzy iliweka upotovu wa hali tulivu ndani ya takriban ±1 km/sa.

Hali ya vizuizi viwili visivyosogea

Gari kuu linasafiri kwa 100 km/sa. Vizuizi viwili visivyosogea vimewekwa katika lane hiyo hiyo na lane iliyo jirani katika nafasi za longitudinal za 80 m na 100 m kwa mtiririko huo. Baada ya kuepuka kizuizi cha kwanza, gari hufanya mwendo wa pili wa kuepuka ili lisigongane na kizuizi cha pili, kisha hurudi kwenye lane ya awali.

Katika hali hii, thamani ya juu ya mkunjo wa hitilafu ya upande wa MPC ya kawaida ilifikia takriban 0,7 m, huku kwa MPC fuzzy hitilafu ya kilele ilidumishwa ndani ya 0,1 m katika majaribio yote mawili ya kuepuka. Pembe ya juu ya yaw ya MPC ya kawaida ilikuwa takriban 11°, ilhali MPC fuzzy ilibaki takriban kati ya −5° na +5°.

Kwa yaw-rate, iliripotiwa kwamba MPC ya kawaida ilizalisha vilele na mitikisiko iliyozidi ±50 deg/s katika maneva mbili, huku MPC fuzzy ikidumisha ukubwa wa vilele ndani ya takriban ±30 deg/s. Katika udhibiti wa kasi, PID ya kawaida ilishuka hadi takriban 96 km/sa katika uepukaji wa kwanza na takriban 84 km/sa katika maneva ya pili; mkunjo wa PID fuzzy uliendelea karibu zaidi na kasi ya rejea ya 100 km/sa.

Hali ya vizuizi viwili vinavyosogea

Gari kuu lilianzishwa kwa kasi ya 80 km/sa. Nafasi za mwanzo za longitudinal za vizuizi viwili vinavyosogea zilikuwa 60 m na 120 m, na kasi ya kila kizuizi ikawekwa 30 km/sa.

Iliripotiwa kwamba APF iliyoboreshwa ilianza mwendo wa kuepuka kwenye kizuizi cha kwanza 4 m mapema zaidi, na kwenye kizuizi cha pili 7,5 m mapema zaidi kuliko APF ya msingi. Matokeo haya ni moja ya matokeo ya upangaji yaliyo wazi zaidi ya uundaji wa uga wa potensheli katika hali ya kizuizi kinachosogea.

Vilele vya hitilafu ya upande vya MPC fuzzy vilidumishwa ndani ya takriban ±0,1 m, huku mkunjo wa MPC ya kawaida ukionyesha miruko dhahiri ya chanya na hasi. Pembe ya yaw ya MPC fuzzy ilibaki takriban kati ya −7° na +7°; katika MPC ya kawaida, mitikisiko iliyozidi 10° ilionekana wakati wa kuepuka na kurejea.

Kwa yaw-rate, MPC ya kawaida ilionyesha mitikisiko ya masafa ya juu iliyozidi ±30 deg/s, huku yaw-rate ya MPC fuzzy ikidumishwa takriban kati ya −8 deg/s na +8 deg/s.

Tofauti katika kasi ya longitudinal inaonekana wazi zaidi. Kwa rejea ya 80 km/sa, kasi chini ya PID ya kawaida ilishuka hadi takriban 67 km/sa, huku PID fuzzy ikibaki takriban katika 78–80 km/sa.

Utafiti haujatoa ulinganisho wa takwimu za stochastic kama thamani ya p, confidence interval au effect size. Matokeo yanalinganishwa kupitia mikunjo na thamani za kilele chini ya hali maalum za masimulizi ya pamoja. Watafiti pia wameeleza katika sehemu ya hitimisho kwamba ukosefu wa uchanganuzi wa takwimu wa stochastic unaorudiwa ni kizuizi.

Nguvu na mapungufu

Nguvu ya utafiti ni kwamba haushughulikii kuepuka kizuizi kama tatizo la upangaji wa njia pekee au udhibiti wa ufuatiliaji pekee. Uga wa potensheli unaozingatia umbali wa breki, eneo lenye mipaka la athari ya kizuizi, ulainishaji wa daraja la saba wa C3, upeo wa MPC unaobadilika ndani ya mzunguko, na udhibiti unaojirekebisha wa kasi ya longitudinal vimetathminiwa katika mlolongo mmoja. Pia, kutumia hali za vizuizi viwili visivyosogea kwa mfululizo na vizuizi viwili vinavyosogea badala ya kizuizi kimoja kumeruhusu usanifu wa udhibiti kuchunguzwa katika hali zinazohitaji mabadiliko ya mwelekeo mara kwa mara.

Hata hivyo, muundo unaodhibitiwa wa mazingira ya masimulizi hauwakilishi kikamilifu kutokuwa na uhakika wa trafiki halisi. Modeli ya ndani ya MPC ni ya kinematiki; mienendo ya juu zaidi ya upande na longitudinal ya gari haijaingizwa moja kwa moja katika modeli ya utabiri. Hali zimewekewa mipaka kwenye barabara zenye muundo; barabara zenye mikunjo, trafiki ya nguvu iliyo msongamano zaidi na marudio makubwa ya hali za nasibu hayajatathminiwa. Kwa kuwa hakuna jaribio la hardware-in-the-loop wala jaribio la gari halisi lililofanywa, matokeo hayapaswi kufasiriwa kama ushahidi wa usalama wa uwanjani.

Maelezo ya Chanzo na Mbinu

Jina kamili la utafiti asilia: Research on Vehicle Obstacle Avoidance Control Based on Improved Artificial Potential Field Method and Fuzzy Model Predictive Control

Waandishi na mpangilio: Qiusheng Liu; Zhiliang Song; Xiaoyu Xu; Jian Wang; Joan P. Lazaro.

Mchango sawa/mwandishi wa kwanza mwenza: Chanzo hakijaonyesha taarifa ya mwandishi wa kwanza mwenza au mchango sawa.

Mwandishi wa mawasiliano: Zhiliang Song.

Taasisi: School of Automotive Engineering, Jiangxi Vocational College of Applied Technology, Ganzhou, China; Graduate School, University of the East, Manila, Philippines; Faculty of Mechanical Engineering, Universiti Teknologi MARA (UiTM), Shah Alam, Malaysia.

Jarida: Vehicles.

Mchapishaji: MDPI, Basel, Switzerland.

Juzuu / toleo / makala: 2026, Juzuu 8, Toleo 4, Makala 86.

DOI: 10.3390/vehicles8040086

Kupokelewa / marekebisho / kukubaliwa / kuchapishwa: 8 Februari 2026 / 30 Machi 2026 / 31 Machi 2026 / 9 Aprili 2026.

Aina ya chanzo na uhakiki wa rika: Makala ya utafiti iliyopitiwa na rika; kazi ya uundaji wa modeli za uhandisi na masimulizi ya pamoja ya MATLAB/Simulink–CarSim.

Kiungo rasmi cha uchapishaji:Ukurasa rasmi wa makala wa MDPI

Kiungo cha DOI:https://doi.org/10.3390/vehicles8040086

Leseni: Leseni ya ufikiaji wazi ya Creative Commons Attribution (CC BY).

Ufadhili: University-Industry-University Collaborative Innovation Fund of Chinese Universities, 2022BC071; Science and Technology Research Project of Jiangxi Provincial Department of Education, GJJ2405101 na GJJ2505013.

Upatikanaji wa data: Imeripotiwa kwamba data ghafi zinazounga mkono matokeo ya utafiti zinaweza kupatikana kutoka kwa waandishi kwa ombi lenye msingi.

Mgongano wa maslahi: Waandishi wametangaza kuwa hakuna mgongano wa maslahi.

Michango ya waandishi: Uundaji wa dhana Q.L. na Z.S.; mbinu Q.L. na J.P.L.; programu X.X.; uthibitishaji Q.L., Z.S. na X.X.; uchanganuzi rasmi J.W.; utafiti X.X.; rasilimali Z.S.; upangaji wa data X.X.; rasimu ya kwanza Q.L.; mapitio/uhariri Z.S. na J.P.L.; uwasilishaji J.W.; usimamizi Z.S.; usimamizi wa mradi Q.L.; upatikanaji wa ufadhili Z.S.

Wigo wa maudhui ya kisayansi: Mbinu, milinganyo, vigezo vya modeli, hali za masimulizi na matokeo ya kiasi katika maelezo haya ya Verianla yanatokana na utafiti uliopakiwa. Chanzo cha nje kimetumika tu kuthibitisha utambulisho wa kibibliografia wa uchapishaji; hakuna jaribio jipya la kisayansi au matokeo mapya yaliyoongezwa kutoka vyanzo vya nje.

Kikomo kikuu cha kimbinu: Matokeo yanategemea masimulizi ya pamoja. Modeli ya utabiri ya kidhibiti ni ya kinematiki; hakuna uthibitishaji kwa gari halisi au hardware-in-the-loop, hali nje ya barabara zenye muundo ni chache, na hakuna tathmini ya takwimu za stochastic inayorudiwa. Kwa hiyo, utafiti haupaswi kufasiriwa kama ushahidi uliothibitishwa wa usalama wa kuepuka vizuizi kwa kujiendesha katika trafiki halisi.

Kutolingana kwa kiufundi ndani ya chanzo: Katika masharti ya mpaka ya koordinati y ya polinomu ya daraja la saba, sharti la mwisho limerudiwa katika maandishi kama sharti la mwanzo; hata hivyo, vekta \(b_y\) inayofuata mara moja hutumia thamani ya mwisho \(y_1\). Pia, katika Mlinganyo (25), \(Q\) inaonekana kwa uzito wa nyongeza ya udhibiti, huku maelezo na Mlinganyo (27) vikitumia \(R\). Katika matriksi \(B\) ya Mlinganyo (21), usemi \(\cos^2 v_r\) pia umechapishwa katika chanzo kwa namna hii. Vipengele hivi havijasahihishwa kimya kimya.