مدل سازی و کنترل رفتار تعقیب خودرو با درنظر گرفتن اثرات رفتار تغییر خط در جریان ترافیک واقعی

امروزه خودرو به عنوان اصلی ترین وسیله حمل و نقل در زندگی انسان محسوب می شود و نیاز برای سفرهای شهری و بین شهری هر روزه در حال افزایش است. از این رو توجه ویژه ای از سوی مراکز علمی و صنعتی به حوزه هوشمندسازی خودروها معطوف شده است تا علاوه بر افزایش ایمنی در رانندگی، حجم ترافیک خودروها و احتمال بروز تصادف در آن ها را کاهش دهند. یکی از مهم ترین پیش نیازها برای دستیابی به سیستم های حمل و نقل هوشمند، بررسی رفتارهای رانندگی است. در چند دهه اخیر فعالیت های زیادی در زمینه کنترل هوشمند خودروها صورت گرفته است و نتایج قابل ملاحظه ای پیرامون رفتار تعقیب خودرو و رفتار تغییرخط به دست آمده است. با این وجود به تأثیر رفتار تغییرخط بر رفتار تعقیب خودرو توجه کافی نشده است. این تأثیر به صورت یک حالت گذرا در رفتار تعقیب خودرو ظاهر می شود و باعث می شود خودرو تعقیب گر برای زمان محدودی از مدل های معمول تعقیب خودرو خارج گردد. این حالت گذرا، رفتار پیش بینی و عکس العمل نامیده می شود. به دلیل پیچیدگی و ماهیت پنهان این مرحله، رفتار پیش بینی و عکس العمل کمتر از سایر رفتارهای رانندگی مورد مطالعه قرار گرفته است. هدف اصلی این پژوهش، مدل سازی و کنترل رفتار پیش بینی و عکس العمل خودروی تعقیب گر، با در نظر گرفتن رفتار ریزساختار رانندگان است. به همین منظور با بررسی رفتار رانندگان واقعی، یک ایده جدید برای تعیین شروع و پایان رفتار پیش بینی و عکس العمل در خودروها داده می شود. در ادامه یک مدل فازی- عصبی تطبیقی برای خودروی تعقیب گر بر مبنای داده های واقعی طراحی می گردد. سپس نتایج حاصل از این مدل با رفتار راننده های واقعی مقایسه شده و از معیارهای خطا برای بررسی صحت عملکرد آن استفاده می شود. نتایج این بررسی نشان می دهد مدل طراحی شده می تواند رفتار پیش بینی و عکس العمل را مشابه با رفتار رانندگان واقعی ارائه نماید. بعد از مدل سازی دینامیک سیستم، یک کنترل کننده فازی برای کنترل خودروی تعقیب گر در طول رفتار پیش بینی و عکس العمل طراحی شده است. برای اعتبارسنجی و صحه گذاری این طراحی، نتایج سیستم کنترلی با رفتار رانندگان واقعی مقایسه شده است. نتایج این بررسی نشان می دهند که کنترل کننده فازی در پیمودن مسیر حرکتی مشابه رانندگان واقعی، آسایش و ایمنی سرنشینان را بهتر از رانندگان واقعی تأمین می کند.