Araçtan her şeye (V2X) kablosuz haberleşme teknolojisi ile trafik güvenliği

Abstract

Trafik kazaları nedeniyle oluşan maddi hasar ve can kaybı günümüzde önemli bir sorun olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu kazaların önlenmesi amacıyla birçok teknolojik aygıt ve sistem tasarımı ortaya konulmuştur. Trafik kazalarının engellemesi amacıyla ortaya çıkan en önemli tasarımlardan biri Araçtan Her Şeye (V2X - Vehicle-to-Everything) teknolojisidir. V2X teknolojisi, araçların birbirleriyle veya çevrelerindeki herhangi bir varlık ile haberleşmesini sağlamaktadır. Bu tez çalışmasında V2X teknolojisi sınıfında yer alan Araçtan Araca (V2V - Vehicleto-Vehicle) teknolojisi konu edilmiştir. V2V teknolojisinin amacı araçların birbirleriyle haberleşmesini sağlayarak sürücüyü uyarmak ve motora müdahale ederek kazaları en aza indirmektir. V2V teknolojisinin sürücü asistanı amaçlı kullanılan sistemlerinden biri de Adaptif Hız Sabitleme (ACC - Adaptive Cruise Control) sistemidir. Bu sistemin amacı seyir halinde giden bir aracın önündeki araç ile güvenli mesafe sağlayacak şekilde hızını otomatik olarak ayarlamasıdır. Bu tez kapsamında seyir halinde giden bir aracın önündeki araç ile mesafesi Ultra Geniş Bant (UWB - Ultra-Wideband) teknolojisi ile ölçülmüştür. Ölçülen mesafenin düşük olduğu durumlarda arka araç motorunun otomatik olarak yavaşlatılması ile arkadan çarpışmalı trafik kazalarının minimum hale getirilmesi amaçlanmaktadır. Araçlar arasındaki mesafe UWB teknolojisine sahip iki UWB etiketi ile ölçülmüştür. İki UWB etiketi arasındaki uzaklıklar 5'er metre arttırılarak 80 metreye kadar 5'er dakika mesafe ölçümleri alınıp istatiksel hesaplamalar ve grafikler elde edilmiştir. Elde edilen histogram grafikleri incelendiğinde Gauss dağılımı oluştuğu gözlemlenmiştir. Gauss dağılımı ACC modeline Toplamsal Beyaz Gauss Gürültüsü (AWGN - Additive White Gaussian Noise) bloğu ile gürültü olarak eklenmiştir. Gürültülü ACC modelinin farklı parametre senaryolarına göre yüksek bir varyans değeri için ivme, hız ve uzaklık grafikleri elde edilmiş ve mesafe ölçüm sonuçlarına göre UWB entegre edilmiş sistemin doğruluğu yorumlanmıştır.

Material damage and loss of life due to traffic accidents are an important problem today. In order to prevent these accidents, many technological devices and system designs have been put forward. One of the most important designs to prevent traffic accidents is Vehicle-to- Everything (V2X) technology. V2X technology enables vehicles to communicate with each other or with any entity around them. In this thesis study, Vehicle-to-Vehicle (V2V) technology, which is in the V2X technology class, is the subject. The purpose of V2V technology is to warn the driver by enabling vehicles to communicate with each other and to minimize accidents by interfering with the engine. One of the systems of V2V technology used for driver assistance purposes is Adaptive Cruise Control (ACC). The purpose of this system is to automatically adjust the speed of a vehicle while driving in order to maintain a safe distance from the vehicle in front of it. Within the scope of this thesis, the distance between the moving vehicle and the vehicle in front of it was measured with Ultra-Wideband (UWB) technology. It is aimed to minimize rear-collision traffic accidents by automatically slowing down the rear vehicle engine in cases where the measured distance is low. The distance between vehicles was measured with two UWB tags with UWB technology. By increasing the distances between two UWB tags by 5 meters distance measurements were taken up to 80 meters for 5 minutes, and statistical calculationsand graphics were obtained. When the obtained histogram graphics were examined, it was observed that a Gaussian distribution was formed. The Gaussian distribution is added to the ACC model as noise with an Additive White Gaussian Noise (AWGN) block. Acceleration,velocity and distance graphs were obtained according to different parameter scenarios of the noisy ACC model for a high variance value and the accuracy of the UWB integrated system was interpreted according to the distance measurement results.