Cognitive Cooperative Collision Avoidance System Based on Reliable Message Dissemination

Abstract

A Cognitive Cooperative Collision Avoidance (CCCA) system , is infrastructure less

distributed control system based real time communication system. This system can

assist drivers at normal situations , also can totally control the vehicle danger situations.

This system is cognitive because it can predict all types of crash scenarios before thy

happen, and set parameters of the control algorithm to follow future collision free

trajectory .

This research covers two fields of research , the first one is in the area of control ,and

the second is in area of communication .This system has been developed by adding a

real time communication system (wireless vehicle-to-vehicle communication system) to

to achive a new control algorithm .

This research has proposed a new predictive control to avoid various collisions , based

decision maker algorithm , which has autonomous braking and steering functions.

Also this resach has proposed a Reliable Contention Free Message Dissemination

Protocol (RCF). This protocols can address the problems of hidden vehicles and

reliability. This protocol had maximized the reliability by minimizing the number of

hidden vehicles, also had minimized the waiting time to transmit and average delay.

Simulation have show that this protocol is it possible to achive 99% or mor of reliably,

by reducing the number of hidden vehicles . Moreover the waiting time to transmit is

reduced , so it improve connectivity and the network throughput .

When introduce CCCA in lane change crash scenario , the probability of crash decrease

to (0.001 to 0.01) , and the average percentage of accidents can be reduced to minimum

than 8% .

ن النظام المدرك لتفادي التصادم بين السيارات , هو نظام تحكم موزع بدون بنية تحتية وهذا النظام مبنية علي

نظام التصال بين السيارات في الزمن الحقيقي

هذا النظام يعمل في مستويين , في حالة اوضاع الطريق طبيعية فانه يقوم بمساعدة السائق , اما في حالة الوضاع

الخطرة في الطريق فان النظام يتدخل آليا , وذالك بتحديد بارمترات لنظام التحكم حتى يمكنه من تحديد مسار

. مستقبلي آمن للسيارة , ومنه يقوم بعملية التوجية , ليمكن السيارة من تتبع المسار او التوقف التام حسب الحالة

هذا البحث يخدم مجالين مختلفتين , الولى هي مجال التحكم والثانية مجال التصالت وذالك من اجل الحصول على

. نظام هجين يتكامل فيها غواريثميات التحكم بعمليات التصالت

وهذا النظام يعتمد على توقع الحادث قبل حدوثه وذالك لقليل من اثر القصور الناجم من تأخر استجابة السائق او

المنظومة الميكانيكية للسيارة نفسها , وكما تحتوى هذا النظام على غواريثمية اتخاذ القرار والتي وظيفتها توجيه

. السيارة او التوقف آليا

وكذالك هذا البحث يقدم غواريثمية توزيع الرسائل عالية الوثوقية و خالية من التنازع في قناه الرسال الواحدة , هذه

الغواريثمية قامت برفع وثوقية توزيع الرسائل في الشبكة وذالك عن طريق تقليل عدد السيارات المخفية وكذالك

. بتقليل زمن النتظار قبل الرسال , وهذه التحسينات انعكس إيجابا على تجويد التراسل بين السيارات في الشبكة

وباستخدام هذا النظام في طريق متوقع فية حدوث حوادث , فان احتمال حدوث حادث بعد استخدام النظام سوف

ينخفض لقيمة بين ( 0.01 و 0.001 )% , ومتوسط نسبة الحوادث انخفض الى اقل من % 8