Abstrakti
Autonomiset ajoneuvot ovat kasvattaneet suosiotaan viime vuosina lupaamalla turvallisempia ja tehokkaampia liikennejärjestelmiä. Täysin autonomisten ajoneuvojen toteutumista haittaavat kuitenkin monet haasteet, kuten turvallisuus, toimintaympäristön rajoitukset ja tehokkuus. Tämä väitöskirja käsittelee haasteita, jotka liittyvät ulkona liikkuvien robottien havaitsemiseen ja navigointiin epäsuotuisissa olosuhteissa. Nämä olosuhteet viittaavat huonoon säähän ja rajoitettuun viestintään etäkäyttäjän ja robotin välillä.
Epäsuotuisat sääolosuhteet vaikuttavat havainnointijärjestelmiin, nimittäin valontunnistus- ja etäisyysantureihin (LiDAR) aiheuttaen tietyntyyppistä kohinaa dataan. Tämän työn tarkoituksena on poistaa tämä kohinaa ja siten tarjota puhdasta dataa loppupään järjestelmille. Ehdotetaan kahta syvään oppimiseen perustuvaa kohinanpoistomenetelmää: ohjattua menetelmää, joka hyödyntää spatiotemporaalista moduulia ja itseohjattua monikaikumenetelmää. Ohjatun menetelmän spatiotemporaalinen moduuli mahdollistaa tehokkaamman datan hyödyntämisen ja puolisynteettisestä koulutuksesta täysin todelliseen dataan yleistämisen. Itseohjattu menetelmä oppii ennustamalla datapisteiden korrelaatiota naapureihinsa ja hyödyntää monikaikupistepilviä kiinteitä esineitä edustavien pisteiden löytämiseen. Kokeet osoittavat, että molemmat menetelmät saavuttivat huipputason suorituskyvyn.
Toinen tässä väitöskirjassa käsitelty haaste on navigointi epäsuotuisissa olosuhteissa. Nämä haasteet viittaavat rajoitettuun etäviestintään, joka johtuu esimerkiksi epäsuotuisista sääolosuhteista. Teleoperaattoreiden ja puoliautonomisten mobiilirobottien välistä rajallista kommunikaatiota tutkitaan. Puoliautonomisia ohjausstrategioita ehdotetaan auttamaan teleoperaattoreita, kun viestintäsignaali rajoittaa järjestelmän suorituskykyä.
Kokeet mobiilirobotin prototyypillä paljastivat, että strategiat paransivat navigointia. Tulevaisuuden tutkimuksessa tulisi keskittyä kohinanpoiston testaamiseen loppupään algoritmeilla ja ohjausstrategioiden arviointiin monimutkaisemmissa ympäristöissä. Moniin haitallisiin ja odottamattomiin skenaarioihin on puututtava täysin autonomisten ajoneuvojen toteuttamiseksi monimutkaisissa ympäristöissä. Siksi jatkotutkimuksessa toivotaan yhtenäisempiä ratkaisuja, jotka pyrkivät ratkaisemaan useita haasteita samanaikaisesti.
Julkaisun otsikon käännös | Autonomisen ajoneuvon havainnointi ja liikkuvuus epäsuotuisissa olosuhteissa |
---|---|
Alkuperäiskieli | Englanti |
Pätevyys | Tohtorintutkinto |
Myöntävä instituutio |
|
Valvoja/neuvonantaja |
|
Kustantaja | |
Painoksen ISBN | 978-952-64-1714-1 |
Sähköinen ISBN | 978-952-64-1715-8 |
Tila | Julkaistu - 2024 |
OKM-julkaisutyyppi | G5 Artikkeliväitöskirja |
Tutkimusalat
- autonominen ajoneuvo
- epäsuotuisat olosuhteet
- konenäkö
- syväoppiminen