ДОСЛІДЖЕННЯ МЕТОДІВ АВТОМАТИЧНОГО НАЛАШТУВАННЯ ТРАЄКТОРІЇ РУХУ ТРАНСПОРТНИХ ЗАСОБІВ

Анотація

У статті розглядаються методи автоматичного налаштування траєкторії руху транспортних засобів, що є одним із ключових складників сучасних інтелектуальних транспортних систем. Актуальність теми зумовлена дедалі вищими вимогами до безпеки, ефективності та енергоефективності руху транспортних засобів у складних умовах дорожнього руху. У роботі розроблено математичні моделі, які описують рух транспортного засобу на площині з використанням класичних рівнянь динаміки, де положення задається як функція часу, а напрямок руху описується кутовою функцією. В основі дослідження лежить задача оптимізації траєкторії, яка полягає в мінімізації цільової функції, що враховує витрати енергії, зусилля керування та інші параметри, які впливають на ефективність руху. Для розв’язання цієї задачі застосовано метод Лагранжа, що дає змогу отримати систему рівнянь Ейлера – Лагранжа, завдяки яким визначаються оптимальні параметри руху транспортного засобу в режимі реального часу. У статті проаналізовано вплив ключових параметрів, як-от швидкість, кут напрямку та інші змінні, на якість і безпеку руху. Результати математичного моделювання підтверджуються побудовою графічних залежностей, зокрема гістограм та 3D-поверхневих графіків, що демонструють взаємозв’язок між параметрами моделі, зокрема вплив швидкості й кута напрямку на питомі витрати електроенергії та значення цільової функції. Отримані результати свідчать про можливість застосування оптимізаційних алгоритмів для корекції траєкторії руху з метою мінімізації енергетичних витрат і забезпечення максимальної стабільності керування транспортними засобами. Практична значущість дослідження полягає в розробці методології, яка може бути інтегрована в сучасні системи автоматичного керування транспортними засобами. Це дасть змогу адаптувати їх рух до змінних умов дорожнього руху, знижуючи ризики аварій та покращуючи експлуатаційні показники. Також результати дослідження сприятимуть зниженню витрат пального й мінімізації впливу транспортних засобів на навколишнє середовище.