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El alumno Joseba Gorospe Jauregui obtuvo la calificación SOBRESALIENTE con mención Doctorado Internacional

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• Título de tesis: Resilient Cooperative Automated Driving

Tribunal:

• Presidencia: Ramiro Sámano Robles (Instituto Superior De Engenharia Do Porto)
• Vocalía: Michele Segata (University of Trento)
• Secretaría: Maitane Barrenechea Carrasco (Mondragon Unibertsitatea)

Resumen:

Las comunicaciones vehículo a todo (V2X) son fundamentales para que los vehículos autónomos (AV) interactúen y se coordinen entre sí. El intercambio continuo de información facilita maniobras de conducción cooperativa que mejoran la seguridad y la eficiencia del tráfico. A pesar de estos beneficios, las tecnologías de comunicación V2X se enfrentan a retos significativos, particularmente en términos de fiabilidad. Esta tesis investiga el impacto de esta falta de fiabilidad durante las maniobras de conducción cooperativa y explora el potencial para mejorar los algoritmos de control considerando escenarios de baja fiabilidad, así como incorporando predicciones basadas en el aprendizaje automático (ML). Durante esta tesis, primero se han realizado pruebas de campo para evaluar el rendimiento de las tecnologías de comunicación V2X existentes, IEEE 802.11p y LTE-V2X. Estas pruebas se han recreado y extendido en un simulador para comparar las tecnologías en escenarios más complejos que impliquen maniobras de conducción cooperativa, como la conducción en convoy o el frenado de emergencia. Estas comparaciones se han utilizado para identificar qué tecnología es más adecuada para las maniobras de conducción cooperativa considerando principalmente la seguridad. A continuación, se han utilizado algunos modelos ML con un enfoque basado en datos para identificar escenarios peligrosos en los que un convoy no es capaz de evitar colisiones en caso de una frenada de emergencia. Estos modelos ML consideran los parámetros de control del convoy y la información contextual relacionada al canal de comunicaciones V2X, como la densidad del tráfico o los intervalos de transmisión de mensajes. Aunque estos modelos pueden generar reglas interpretables para ajustar los parámetros del sistema de control, no mejoran su rendimiento.

En este sentido, se propone una ampliación de un controlador de convoy cooperativo (CACC) existente para que tenga en cuenta las posibles pérdidas de mensajes. Los resultados muestran que, utilizando la información de aceleración deseada no sólo del líder del convoy y del vehículo predecesor, sino también del resto de vehículos del convoy, la probabilidad de colisiones en escenarios con una alta pérdida de mensajes puede reducirse significativamente. Por lo tanto, se ha demostrado que, aunque las tecnologías de comunicación V2X no pueden garantizar la fiabilidad en entornos de alta densidad de tráfico, el integrar esta información de la posibilidad de pérdida de mensajes en los algoritmos de control puede mejorar significativamente la fiabilidad general del sistema de conducción autónoma.