A Planning Pipeline for Software Systems of Autonomous Vehicles
Nome: PEDRO HENRIQUE VIEIRA DE OLIVEIRA AZEVEDO
Data de publicação: 04/09/2023
Banca:
Nome |
Papel |
|---|---|
| CLAUDINE SANTOS BADUE | Orientador |
Resumo: O uso de veículos autônomos em estradas e ambientes industriais tem crescido nos últimos anos, e no núcleo
da operação de veículos autônomos, o planejamento de rotas desempenha um papel fundamental no cálculo de uma
rota através de uma malha viária, do local atual do veículo autônomo até um objetivo final desejado. O planejamento
de rotas é um componente crucial da operação de veículos autônomos e requer uma representação dinâmica do
contexto da estrada. No entanto, as representações fornecidas por soluções de código aberto não correspondem à
qualidade daquelas fornecidas por empresas privadas. Neste trabalho, propomos um pipeline de planejamento para
sistemas de software de veículos autônomos. O pipeline é composto por um processo offline e um processo online. O
processo offline constrói uma malha viária e é composto por dois módulos: o Waypoints Editor e o Multi-Level Road
Network Generator. O processo online consiste em três módulos: o módulo Route Planner para calcular rotas, o
módulo Off-Road Planner para planejar caminhos para levar o carro ao início da rota ou levá-lo do final da rota ao
objetivo final, e o módulo Frenét Frames Path Planner para gerar caminhos alternativos à direita e à esquerda da rota
e, na presença de obstáculos estáticos, ultrapassá-los. Avaliamos o desempenho do pipeline de planejamento
proposto por meio de simulações usando o nosso simulador e por meio de experimentos do mundo real usando
caminhões autônomos. Os resultados experimentais simulados mostraram que: (i) o pipeline de planejamento
proposto pode gerar malhas viárias conectadas e encontrar rotas com menor tempo computacional ao usar o nível de
lane da malha viária. (ii) O Off-Road Path Planner pode encontrar caminhos adequados para chegar ao início da rota
e/ou à posição final desejada. (iii) O Frenét Frames Path Planner calculou caminhos alternativos seguros e confortáveis
e, na presença de obstáculos estáticos, escolheu um caminho alternativo que obedecesse às restrições de distância
segura impostas pelo sistema de veículos autônomos. Os resultados mostraram que o pipeline de planejamento
proposto demonstrou sua eficácia ao permitir uma missão bem-sucedida do local atual do veículo até o objetivo final desejado, indicando seu valor significativo para o domínio de veículos autônomos.
