Аналіз та дослідження системи автомобіль-зовнішнє середовище на основі взаємодії з дорожніми знаками
Автор: Горб Нікіта Станіславович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Комп'ютерні системи управління рухомими об'єктами (автомобільний транспорт)
Інститут: Інститут комп'ютерних технологій, автоматики та метрології
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2024-2025 н.р.
Мова захисту: англійська
Анотація: Метою даної магістерської роботи є розробка та моделювання системи взаємодії автомобіль-дорожній знак із застосуванням технологій V2X.[1] Для забезпечення надійної та ефективної передачі даних між транспортними засобами і дорожньою інфраструктурою використані протоколи IEEE 802.11p та LTE-V2X.[2] Це дає змогу інтегрувати сучасні технології у транспортну інфраструктуру, покращуючи безпеку та оптимізацію транспортних потоків. У першому розділі проаналізовані існуючі технології V2X, їхні ключові протоколи зв’язку та можливості інтеграції у реальні дорожні системи. Також проведено порівняльний аналіз протоколів IEEE 802.11p і LTE-V2X, їхні переваги, обмеження та потенційні сфери застосування.[3] Другий розділ присвячений опису проблеми складності дорожнього руху та необхідності підвищення безпеки через впровадження інтерактивних дорожніх знаків. Представлено основні вимоги до системи, функціональність та її структурну схему. У третьому розділі описано методи і засоби розробки, включаючи використання симуляційного середовища Veins, що об’єднує платформи OMNeT++ та SUMO.[4] Детально розглянуто алгоритми передачі та обробки даних, а також методологію моделювання взаємодії між компонентами системи. Четвертий розділ зосереджений на реалізації моделі у середовищі Veins, включаючи тестування сценаріїв передачі даних у різних дорожніх умовах. Визначено ключові показники ефективності: стабільність зв’язку, затримка передачі та точність реакції автомобіля на сигнали. П’ятий розділ – економічна частина, де наведений розрахунок витрат на виконання даної роботи. 5 У висновках узагальнено результати моделювання, підтверджено відповідність розробленої системи поставленим цілям та окреслено перспективи впровадження інтерактивних дорожніх знаків у реальну транспортну інфраструктуру. Об’єкт дослідження - Інтелектуальні транспортні системи для забезпечення безпеки та оптимізації дорожнього руху. Предмет дослідження - Методи передачі даних між автомобілями та дорожньою інфраструктурою із застосуванням протоколів IEEE 802.11p і LTE-V2X. Мета дослідження - Розробка та моделювання інтерактивної системи взаємодії автомобіль-дорожній знак для підвищення безпеки дорожнього руху. У результаті досліджень було розроблено і протестовано симуляційну модель системи взаємодії автомобіль-дорожній знак на основі технологій V2X. Проведено аналіз стабільності зв’язку, швидкості передачі даних та точності реакції автомобілів на інформацію від дорожніх знаків. Комбінація протоколів IEEE 802.11p та LTE-V2X забезпечила баланс між швидкістю передачі критичних даних і загальною надійністю системи. Моделювання включало різні дорожні сценарії, такі як висока щільність трафіку, обмеження видимості та перешкоди. Алгоритми передачі даних і реакції автомобіля продемонстрували ефективність, забезпечуючи точне виконання дій, наприклад, обмеження швидкості чи зупинку перед перешкодами. Протокол IEEE 802.11p виявився ефективнішим у міських умовах, тоді як LTE-V2X забезпечив стабільність на магістралях. Отримані результати підтверджують здатність системи адаптуватися до різних умов, що відкриває перспективи її впровадження у транспортну інфраструктуру. Це дозволить підвищити безпеку дорожнього руху та оптимізувати транспортні потоки. Ключові слова: V2X, V2V, IEEE 802.11p, LTE-V2X, Veins, SUMO, OMNET++, інтелектуальні транспортні системи, симуляційне моделювання. 6 Перелік використаних літературних джерел: 1. Зв’язок між транспортним засобом і транспортним засобом з інфраструктурою: технічний підхід. URL: https://futurenetworks.ieee.org 2. LTE для транспортних мереж. URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/9133075 3. SUMO моделювання міської мобільності: огляд. URL: https://sumo.dlr.de 4. Автомобільні мережі: автомобільні програми та не тільки. URL: https://veins.car2x.org