Defensa de la tesis de Daniel CISNEROS LOMBERA

Validar vehículos autónomos es una tarea compleja, ya que para abarcar todos los casos posibles y potenciales que hay que validar, requerirá recorridos de cientos de millones de kilómetros, tal y como exige la normativa. Esto es muy costoso, pero también, y sobre todo, requerirá años de conducción.

Por ejemplo, para recorrer 100 millones de kilómetros con una flota de 100 vehículos conduciendo 24 horas al día a una velocidad media de 25km/h, se necesitan ¡4 años, 6 meses, 26 días y 16h! Ningún fabricante tendrá la paciencia necesaria para esperar tanto tiempo los resultados ni el presupuesto para asumir el coste de la operación.

Para superar este obstáculo, la simulación puede ser una alternativa a explorar. Sin embargo, debe ser representativa de la realidad tanto desde el punto de vista físico (modelización del vehículo, entorno, sensores ) como del comportamiento simulado de otros vehículos, a los que llamaremos tráfico.

Para superar este obstáculo, la simulación puede ser una alternativa a explorar.

Sin embargo, las herramientas de simulación que existen en la actualidad no ofrecen un comportamiento realista en la reproducción del tráfico, ya que no se tiene en cuenta el factor humano a la hora de modelizarlo.

Tráfico.

Esta tesis forma parte del proyecto 3SA (Simulation for Autonomous Vehicle Safety) puesto en marcha en IRT SystemX (2019-2023), que explora el uso de la simulación digital para demostrar la seguridad de un vehículo autónomo. Más concretamente, se dedica a modelar y simular el comportamiento de un conductor humano en el tráfico que rodea a un vehículo autónomo simulado.

El objetivo de esta tesis es demostrar el uso de la simulación digital para demostrar la seguridad de un vehículo autónomo.

Para alcanzar estos objetivos, en la primera parte de la tesis se propone una arquitectura multinivel de comportamiento del conductor. Esta arquitectura pretende cubrir los factores internos y externos que ejercen una influencia sobre el conductor durante el proceso de conducción.

La segunda parte de la tesis explora la aplicación de sistemas de decisión para representar las características de un conductor.

Para recrear los comportamientos ad-hoc del conductor, la tesis explora dos métodos para el proceso de toma de decisiones utilizando lógicas difusas. En primer lugar, utilizando un sistema de inferencia Mamdani. Éste se basa en la percepción del espacio para seleccionar la maniobra a realizar. Además, para mejorar el sistema de decisión de maniobras, se implementa un algoritmo de Optimización de Lobo Gris (GWA) para reducir el tiempo de procesamiento informático.

Un replanteamiento del uso y propiedades de la lógica difusa en los sistemas de decisión nos llevó, en un segundo paso, a la creación de un sistema de identificación de la intención del conductor utilizando esta vez un método de inferencia de Sugeno que resuelve las deficiencias computacionales. Para ello, se utiliza una función de costes para la decisión final sobre la elección de la maniobra que tiene en cuenta la evaluación de riesgos, los aspectos legales de la conducción y la "personalidad" del conductor.

Determinación de la intención del conductor.

Además, implementando una parametrización del modelo con características del conductor tales como la influencia del tráfico y el tiempo de conducción en la degradación del rendimiento del conductor, el perfil de velocidad, etc. para construir con éxito un modelo de comportamiento variable.

Parametrización del modelo con características del conductor.

La validación experimental y las pruebas de usuario se llevaron a cabo utilizando el simulador de conducción dinámica SHERPA de LAMIH para validar los enfoques propuestos.

Popieul Jean-Christophe, Professeur des universités, UPHF-INSA - Director de tesis
. Basset Michel, Profesor universitario. ENSISA-UHA. - Ponente
El Badaoui El Najjar, Maan, Profesor universitario. CRIStAL. - Ponente
Habib Lydia, Ph. Habib Lydia, Ingeniero Doctor. Airbus Protect - Examiner
Faïza Khellad, Ing. Faïza Khellad, Doctoral Engineer, System & Simulation Engineer, Valeo Mobility Tech Center - Examiner
Sentouh Chouki, Senior Lecturer. Sentouh Chouki, Maître de Conférences HDR, UPHF-INSA - Codirector de tesis
Soualmi Boussaad, M.Sc. Soualmi Boussaad, Ingeniero de Investigación, IRT SystemX - Co-supervisor
. Lauber Jimmy, Catedrático de Universidad. UPHF-INSA
Amokrane Ferka Kahina, Ingeniero de investigación, IRT SystemX - Invitado

.

Autónomo, conductor, comportamiento, vehículo, tráfico, modelización.