Säkrare i trafiken med självkörande bilar
Självkörande bilar har stor potential i att förhindra kollisioner bakifrån. Doktoranden Galina Sidorenkos forskning visar på fördelarna med att använda trådlös kommunikation, även kallat fordon-till-fordon (V2V), för att förhindra en sådan olycka. Hennes resultat för oss närmare en framtid med säkra självkörande bilar.
”Jag tror att alla mina resultat bekräftade vad forskare och ingenjörer visste tidigare, att V2V-kommunikation har en stor potential för att förhindra påkörningar bakifrån.”
Galina Sidorenko, doktorand
Forskningen börjar närma sig det slutliga målet där helt autonoma fordon kör på allmänna vägar. Men det finns fortfarande vissa hinder som står i vägen för den möjligheten, medan många av säkerhetsproblemen går att lösa genom användning av trådlös kommunikation i trafiken. Galina ingår i forskningsprojektet SafeSmart och har i sin forskning undersökt vilka förhållanden som garanterar säkra nödbromsningsscenarier för plutonliknande fordonsformationer.
– En pluton består av en rad fordon som kör tätt bakom varandra. Det första fordonet fungerar som ledare och fordonen bakom härmar ledarens rörelser genom användningen av automatiserad körning och trådlös kommunikation. De korta avstånden möjliggör bättre vägutnyttjande och minskad bränsleförbrukning – men med ökad risk för påkörningar bakifrån, förklarar Galina Sidorenko.
Trådlösa lösningar för ökad säkerhet
Galina Sidorenko har också undersökt minimiavstånden mellan fordon i en pluton för att garantera en hög säkerhetsnivå. En utmaning i dag är att tillverkning av självkörande bilar huvudsakligen är baserat på inbyggda sensorer. Här är fordon-till-fordon (V2V) ett viktigt verktyg som hjälper till att förhindra kollisioner genom att kunna ta emot information betydligt snabbare jämfört med svarstiden hos inbyggda sensorer eller en förares reaktionstid.
Galina Sidorenko.
– Inbyggda sensorer fungerar bara inom deras siktlinje. Sådana automatiserade system kan inte uppfatta den kommande kollisionen om orsaken till inbromsningen döljs av intilliggande fordon. Det är här som trådlösa kommunikation får en betydande roll, säger Galina Sidorenko.
Kortare säkerhetsavstånd
En annan fråga som Galina Sidorenko ställde sig i sin forskning var hur mycket närmare bilen framför man kan köra om fordonen kommunicerar trådlöst med varandra. När hon jämförde den V2V-baserade lösningen med ett klassiskt automatiskt nödbromsningssystem (AEBS) baserat på mätningar av inbyggda sensorer, fann Galina Sidorenko att AEBS kräver längre avstånd mellan fordon än den V2V-baserade lösningen. Det gällde även i hög hastighet med relativt dålig kommunikationskvalitet.
– Min forskning presenterar effektiva metoder och algoritmer för att beräkna de minsta avstånden mellan fordon som gör det möjligt att undvika påkörningar bakifrån i trafiken. Detta görs med hög beräknad garanti, men beräkningarna är samtidigt och uttryckligen beroende av kvaliteten på trådlösa kommunikationslänkar, säger Galina Sidorenko.
Samarbete för nya lösningar
Galina Sidorenko har samarbetat med ett flertal forskarkollegor, både från Högskolan i Halmstad och Hamburg University of Technology. Hennes främsta samarbetspartner från industrin var Katrin Sjöberg, som tidigare jobbat för Scania och är standardiseringsexpert inom trådlös kommunikation, och har varit en stor tillgång i hennes licentiatuppsats.
– Hon gav mig en bra inblick i vilka problem som är av intresse för branschen. Jag tror att alla mina resultat bekräftade vad forskare och ingenjörer visste tidigare, att V2V-kommunikation har en stor potential för att förhindra påkörningar bakifrån, säger Galina Sidorenko och fortsätter:
– Min studie kvantifierade dessa potentiella utvecklingsmöjligheter och uttryckte dem i analytisk form. Jag är stolt över det jag åstadkommit och de publikationer jag har publicerat med mina kollegor, avslutar Galina Sidorenko.
Text: Hanna Liljegren
Bild: iStock (toppbild), Hanna Liljegren (porträtt)
Mer information
Om Galina Siderenko
Var är du född?
– Jag föddes i Ryssland, 60 mil ifrån Moskva.
Vad har du för utbildning?
– Jag tog min masterexamen i teoretisk mekanik vid Moscow State University i Ryssland. Innan jag kom till Sverige bodde jag ungefär fyra år på Nya Zeeland, Dunedin. Där fick jag möjlighet att arbeta som forskare vid Otago University. Med dessa erfarenheter ser jag att Sverige har mycket att erbjuda för forskare, inklusive samarbetsmöjligheter med industrin.
När kom du till Högskolan i Halmstad?
– Jag kom hit i september 2019.
Varför valde du Högskolan i Halmstad för din doktorandutbildning?
– Halmstad är ett litet och innovativt universitet som har goda kopplingar till branschen. SafeSmart-projektet, som jag är en del av, förenar det akademiska samhället med industrin. Min del av projektet innebär ett samarbete med Scania, som är välkända tillverkare av lastbilar och andra kommersiella fordon.
När och hur började ditt intresse för informationsteknik?
– Jag tror på att grunden för informationsteknologi är matematik. Min passion för matematik började redan i skolan, vilket ledde mig till avdelningen för mekanik och matematik vid Moscow State University. Jag tyckte att min utbildning där var lite för teoretisk och i ibland för långt ifrån verkliga problem som behöver lösas, därför vände jag mig så småningom till de områden som har ett tydligt samband med samhällets och näringslivets behov.
Om licentiatseminariet
Seminariet sker den 3 mars klockan 10.15.
Uppsatsens titel: Safety of Cooperative Automated Driving: Analysis and Optimization
Länk till annan webbplats.
Opponent: Elisabeth Uhlemann, Professor, Mälardalen Universitet, Västerås, Sverige.
Handledare: Alexey Vinel, professor och Johan Thunberg, biträdande lektor.
Forskningen görs inom projektet SafeSmart.
