EP2610836B1 - Dispositif et procédé pour la prédiction en ligne du cycle d'entraînement dans un véhicule automobile - Google Patents
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Classifications
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- G08G1/0104—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions
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- G08G1/0129—Traffic data processing for creating historical data or processing based on historical data
Definitions
- the model of a driver refers to the representation by means of mathematical formulations or intelligent algorithms of the behavior of the driver of a vehicle, i.e., of the drivers tasks, for analyzing or inferring which actions the driver takes with said vehicle.
- the third type of models focuses on traffic simulation both microscopically (individual behavior with respect to the traffic) and macroscopically (large environments with several drivers) ([6] Fernandez, 2010).
- the method for the on-line prediction of the driving cycle in an automotive vehicle comprises:
- the device can also comprise the actual navigation module.
- the device for the prediction of the driving cycle 100 uses the following parameters:
- the pattern speed vector V pat (i) is constructed using the available traffic information from the navigation system (Horizon Traffic. Information, HTI , input). If the path to take (final destination and route to follow) is known, the traffic signals corresponding to speed limits existing in each kilometer marker of said route or path to take can be known.
- An example can be observed in Figure 3 , in which a real driving cycle performed on a specific path marked in blue the vehicle speed V spf (i) and the corresponding pattern speed vector V pat (i) marked in red, has been represented by way of example. It can be observed that both vectors are represented with respect to the Kilometer_Marker PKm(i) vector.
- the cycle represented by way of example in Figure 3 has been performed with a vehicle that was equipped with an onboard data acquisition system.
- the topology of the artificial neural network 202 selected for performing the prediction is within recurrent dynamic neural networks and is referred to as NARX (nonlinear autoregressive network with exogenous inputs).
- the NARX model is based on the linear ARX model which is commonly used in time series analysis and prediction.
- the equation defining the non-linear NARX model is shown in (5), where y represents the output variable and x 1 , x 2 , ..., x n , represent the possible inputs of the model or system to be modeled, f represents a possible non-linear function, and NumDelaysY, NumDelaysX 1..n ., represent the number of previous samples that are taken into account for calculating the output of the non-linear function.
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Claims (15)
- Un procédé pour la prédiction on-line du cycle de conduite dans un véhicule automobile en circulation, le cycle de conduite étant la vitesse du véhicule comme une fonction temporelle, caractérisé en ce qu'il comprend :- une étape de prétraitement de données (200), qui à son tour comprend :• la réception de la vitesse du véhicule (Vsp) ;• la réception de l'information du trafic (HTI) correspondant à la trajectoire prévue pour le véhicule dans au moins un horizon de prédiction (H) considéré ;• l'obtention (212) d'un cycle de conduite de référence (Vpat) correspondant à la trajectoire prévue dans au moins un horizon de prédiction (H) de l'information du trafic (HTI) reçue ;• le calcul (208) de la déviation (Dvsp ) de la vitesse du véhicule (Vsp) par rapport au cycle de conduite de référence (Vpat) ;- une étape de traitement de données au moyen d'un réseau neuronal (202), qui comprend de manière récursive l'obtention des déviations prévues (D*Vsp ) pour l'horizon de prédiction (H), en utilisant à cet effet les déviations de vitesse (NN_DVsp ) précédemment calculées et correspondant au passé récent, défini par le nombre d'échantillonnages de retard (DSN), ainsi que l'information relative au cycle de conduite de référence (NN-Vspat ) contenant l'information appartenant au passé récent, défini par le nombre d'échantillonnages de retard (DSN), et au futur proche, défini par le nombre d'échantillonnages futurs (FSN), comme des entrées du réseau neuronal (202) ;- une étape de post-traitement de données (204) qui comprend l'obtention de la vitesse estimée (V*sp) pour ledit horizon de prédiction (H) à partir des déviations prévues (D*Vsp ) et du cycle de conduite de référence (Vpat) pour l'horizon de prédiction (H).
- Le procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de prétraitement de données (200) comprend la réception de l'information des évènements du trafic (HTEI) correspondant à la trajectoire prévue pour le véhicule dans au moins l'horizon de prédiction (H), et dans lequel ladite information d'évènements du trafic (HTEI) reçue est aussi utilisée pour obtenir le cycle de conduite de référence (Vpat).
- Le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réseau neuronal (202) est un réseau neuronal dynamique récurrent avec un modèle NARX, précédemment formé.
- Le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la vitesse du véhicule (Vsp) est échantillonnée dans l'étape de prétraitement de données (200) selon un temps d'échantillonnage spécifique (ST) ; et dans lequel l'obtention (212) du modèle du cycle de référence (Vpat) et le calcul de la déviation (DVsp ) de la vitesse du véhicule (Vsp)par rapport au cycle de conduite de référence (Vpat) sont opérés pour chaque temps d'échantillonnage (ST).
- Le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'information relative au cycle de conduite de référence (Vpat) comprend un modèle de vitesse qui évolue par rapport à un nombre d'échantillonnages futurs (FSN), qui est équivalent au champs de vision du conducteur et à l'anticipation du conducteur par rapport aux changements de l'état du trafic futur.
- Le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'information du trafic (HTI) inclut en outre au moins l'un des éléments d'information suivants :- les limitations de vitesse ;- information du type de voie de circulation ;- les inclinaisons de la route ;- les feux et panneaux de signalisation de la trajectoire prévue.
- Le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'information des évènements du trafic (HTEI) inclut l'information relative à au moins l'un des éléments suivants :- état du trafic ;- limitations de vitesse dues aux travaux routiers ;- conditions de visibilité,- conditions de la chaussée.
- Le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'information du trafic (HTI) et l'information des évènements du trafic (HTEI) sont reçues dans l'intervalle [p, p+H], p étant la position actuelle du véhicule et H l'horizon de prédiction sélectionné.
- Le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend le style de conduite (DS) du conducteur du véhicule selon des calculs en fonction d'un paramètre relatif au mode de calcul du style de conduite (DSCM) sélectionné, où les modes de calcul sont basés sur au moins l'un des éléments suivants :- calcul basé sur la transformation de Fourier d'un vecteur formé par des valeurs de vitesse du véhicule correspondant au passé récent ;- calcul basé sur la variation de vitesse moyenne sur une période de temps ;- calcul basé sur des temps de réaction du conducteur.
- Un dispositif pour la prédiction on-line du cycle de conduite dans un véhicule automobile en circulation, le cycle de conduite étant la vitesse du véhicule comme une fonction temporelle, caractérisé en ce qu'il comprend :- des moyens de communication (600) configurés pour la réception de la vitesse du véhicule (Vsp) et pour la réception de l'information du trafic (HTI) correspondant à la trajectoire prévue pour le véhicule dans au moins un horizon de prédiction (H) considéré à partir d'un système de navigation (104) ;- des moyens de traitement de données (604) configurés pour :• l'obtention (212) d'un cycle de conduite de référence (Vpat) correspondant à la trajectoire prévue dans au moins ledit horizon de prédiction (H) à partir de l'information du trafic (HTI) reçue par les moyens de communication ;• le calcul (208) de la déviation (DVsp ) de la vitesse du véhicule (Vsp) par rapport au cycle de conduite de référence (Vpat) ;• l'obtention de manière récursive des déviations prévues (D*Vsp ) pour l'horizon de prédiction (H) au moyen d'un réseau neuronal (202), en utilisant à cette fin les déviations de vitesse (NN_DVsp) précédemment calculées et correspondant au passé récent, défini par le nombre d'échantillonnages de retard (DSN), ainsi que l'information relative au cycle de conduite de référence (NN_DVpat ) contenant l'information appartenant au passé récent, défini par le nombre de d'échantillonnages de retard (DSN), et au futur proche, défini par le nombre d'échantillonnages futurs (FSN), comme des entrées du réseau neuronal (202) ;• l'obtention de la vitesse estimée (V*sp) pour ledit horizon de prédiction (H) à partir des déviations prévues (D*Vsp ) et le cycle de conduite de référence (Vpat) pour l'horizon de prédiction (H).
- Le dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens de communication (600) sont en outre configurés pour recevoir l'information des évènements de trafic (HTEI) correspondant à la trajectoire prévue pour le véhicule dans au moins l'horizon de prédiction (H) à partir du système de navigation (104), et dans lequel les moyens de traitement de données (604) sont configurés pour obtenir le cycle de conduite de référence (Vpat) en utilisant également ladite information des évènements de trafic (HTEI) reçue par les moyens de communication.
- Le dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 à 11, caractérisé en ce que le réseau neuronal (202) est un réseau neuronal dynamique récurrent avec le modèle NARX, précédemment formé.
- Le dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que les moyens de traitement de données (604) sont configurés pour échantillonner la vitesse du véhicule (Vsp) selon un temps d'échantillonnage spécifique (ST) et pour obtenir (212) le cycle de conduite de référence (Vpat) et le calcul de la déviation (DVsp ) de la vitesse du véhicule (Vsp) par rapport au cycle de conduite de référence (Vpat) pour chaque temps d'échantillonnage (ST).
- Le dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que l'information relative au cycle de conduite de référence (Vpat) comprend un modèle de vitesse qui évolue par rapport à un nombre d'échantillonnages futurs (FSN), qui est équivalent au champ de vision du conducteur et à l'anticipation du conducteur par rapport aux changements de l'état du trafic futur.
- Le dispositif selon l'une quelconque dans revendications 10 à 14, caractérisé en ce que les moyens de traitement de données sont configurés pour opérer le calcul de prédiction alors que le véhicule est en train de circuler et à chaque fois que le véhicule avance sur une distance sélectionnée au moyen d'un paramètre (H_Resol).
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