Otonom sürüş sistemleri için yol değerlendirme algoritması geliştirilmesi

Abstract

Teknoloji 20. yüzyıl ile beraber hızla ilerleme eğilimine girmiştir. Teknolojideki ilerleme ile beraber endüstriyel faaliyetler artmaya başlamıştır. Bu durum enerjiye duyulan gereksinimde de artış meydana getirmektedir. Günümüzde fosil yakıtlar enerji ihtiyacının büyük bölümünü karşılamaktadır. Mevcut petrol rezervlerinin azalmaya başlaması ile bu ihtiyacın ekonomik olarak karşılanması zorunluluğu ortaya çıkmıştır. İçten yanmalı motorla tahrik edilen karayolu taşıtlarının büyük kısmı petrol kaynaklı yakıtlarla çalışmaktadır. Bu nedenle taşıtlarda etkili bir yakıt tasarrufu sağlamak vazgeçilemez durumdadır. Günümüzde taşıtların daha ekonomik bir şekilde çalışabilmesi için çeşitli iyileştirme yöntemleri geliştirilmektedir. Bu yöntemlerden biri cruise-control sistemleridir. Cruise-control sistemleri taşıt hızını hareket boyunca sabit bir değerde korumaktadır. Sabit hızla seyir sağlamanın amacı ivme direncini önlemektir. Bu şekilde yakıt tüketiminde azalma ve iyi bir sürüş konforu meydana getirebilmek amaçlanmaktadır. Ancak hız değerindeki bu korunum, taşıtın üzerinde seyrettiği yolun topografyasına bağlı olarak her zaman yakıt tüketimini düşürücü yönde etki etmemektedir. Bu olumsuzluk nedeniyle taşıtın hızını yolun coğrafi yapısına bağlı olarak, belli konumlarda değiştirme ilkesiyle çalışan sistemler önerilmektedir. Tez çalışmasında geliştirilen ECO-TURK de bu ilkeye göre tasarlanan bir algoritmadır. ECO-TURK seçilen bir rotanın GPS aracılığıyla elde edilmiş yükseklik verilerini değerlendirmektedir. Bu değerlendirme sonucunda rota düz yollar ve eğimli yollar olmak üzere algoritma tarafından 2’ye ayrılmaktadır. Sonrasında ise bu yollar özel sınıflandırmaya tabii tutulmaktadır. ECO-TURK sınıflandırmalara bağlı olarak, üzerinde önceden tanımlanmış hız değiştirme stratejileri kullanmaktadır. Hız değiştirme stratejileri ile rotanın çeşitli konumlarında değeri değişecek bir hız profili oluşturulmaktadır. Bu profilin kullanımıyla rota boyunca hesaplanacak kümülatif yakıt tüketimi değerinin, tüm rotanın sabit hızla seyri durumuna göre azalması amaçlanmaktadır. Yapılan işlemlerin ardından, ECO-TURK tarafından oluşturulan hız profiliyle seyrin, sabit hızla seyre göre sefer süresinde ne oranda değiştiği hesaplanmaktadır. ECO-TURK, sabit hızla seyir durumuna göre yapılan hesaplamalardan sonra rotanın kendisi tarafından oluşturulan hız profili ile aynı sürede alınacağı bir seyir durumunda yakıt tüketiminin nasıl değiştiğini de değerlendirmektedir. İstanbul Metrobüs hattı boyunca yer alan toplam 17 rotada her iki seyir durumuna karşı yapılan denemelerin tamamında yakıt tüketimi ECO-TURK tarafından %15 seviyelerine ulaşacak şekilde düşürülmüştür.