12 Décembre – Soutenance de thèse - Jean-Baptiste Receveur

09 h30 Amphi Jean-Paul Dom - Laboratoire IMS / bâtiment A31 (campus de Talence)

Optimisation de trajectoire en environnement 2D : application au véhicule autonome.

Les sujets principaux de cette thèse sont la planification et l'optimisation de trajectoire pour les véhicules autonomes. Dans le premier chapitre, les principales notions liées à la planification de chemin ou de trajectoire sont définies. Un état de l'art des méthodes y est dressé, notamment celles qui sont exploitables pour les véhicules autonomes terrestres. De cet état de l'art est tirée une structure générale de planification, composée d'un algorithme d'optimisation globale, hors-ligne d'une méthode de planification locale réactive. Le second chapitre de la thèse se concentre sur un critère particulier d'optimisation, le critère de coût énergétique d'une trajectoire, au moyen d'une méthode indirecte, utilisant le principe du maximum de Pontryagin. Celle-ci permet d'obtenir une consigne longitudinale optimale en fonction de conditions initiales et finales, ainsi que des forces extérieures qui s'appliquent au véhicule. Puis, dans le troisième chapitre, la méthode d'optimisation hors-ligne utilisant un algorithme génétique (GA) est décrite. Celle-ci génère des points de passages optimisés liés par une courbe continue, polynomiale. Le problème d'optimisation est multicritère, non-linéaire et adapté à une distance particulière qui correspond aux tâches habituellement réalisées par le conducteur humain. Les trajectoire optimales obtenues dans ce chapitre sont utilisées dans le quatrième chapitres comme références pour la méthode de contrôle utilisant les champs de potentiel (PF). La méthode GA-PF ainsi définie présente des avantages en terme d'anticipation et de réaction. Enfin, dans le dernier chapitre, la position obtenue en sortie de la méthode GA-PF est injectée en entrée de la boucle de contrôle de trajectoire d'un modèle complet de véhicule. Un modèle bicyclette est utilisé notamment pour faire de l'inversion de modèle et de la génération de commande. Deux boucles de commandes pour le suivi de trajectoire sont définies: une commande robuste en longitudinal et une commande non linéaire en latéral. Des résultats de simulation sur des scénarios routiers sont proposés, avec obstacles en mouvement, ainsi qu'une extension possible à un système 3D.

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