Design of a Modular Platooning and Traffic Coordination Simulator
2025 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE credits
Student thesisAlternative title
Design av en modulär simulator för platooning och trafikkoordinering (Swedish)
Abstract [en]
This thesis presents a modular and extensible simulation framework designed to facilitate the assessment and comparative analysis of different vehicle control algorithms and dynamics models. The simulator supports the creation of realistic and configurable road networks, including straight roads, curved sections, and intersections. It features a modular system architecture that allows users to integrate custom vehicle dynamics, controllers and road designs without changing core system components such as the road and vehicle managers. A step-by-step tutorial is included to guide users through the road network creation, vehicle configuration setup and simulation execution. Example scenarios to demonstrate the capabilities of the framework, such as the automatic connection of open ends, coordinated platoon merging maneuvers and vehicle re-entry from the virtual parking lot have been included. The proposed framework facilitates the development and testing of advanced control algorithms enabling the implementation of theoretical results on multi-vehicle planning and control to realistic multi- vehicle scenarios. Its flexibility and extensibility makes it a valuable tool for advancing real-world applications of vehicle platooning including coordinated truck convoys, advanced intersection handling and collaborative maneuvering using Vehicle-to-Vehicle (V2V) communication.
Abstract [sv]
Den här avhandlingen presenterar ett modulärt och utbyggbart simuleringsramverk, utformat för att underlätta bedömning och jämförande analys av olika fordonskontrollalgoritmer och dynamikmodeller. Simulatorn stöder skapandet av realistiska och konfigurerbara vägnät, inklusive raka vägar, kurvor och korsningar. Ramverket har en modulär systemarkitektur som gör det möjligt för användaren att integrera anpassad fordonsdynamik, kontroller och vägdesign utan att ändra på huvudkomponenter som exempelvis väg och fordons ”managers”. En steg-för-steg handledning ingår för att vägleda användaren genom skapandet av vägnät, inställning av fordonskonfiguration samt simuleringkörning. Exempelscenarier för att demonstrera ramverkets funktioner, som automatisk anslutning av öppna ändar, koordinerande sammanslagningsmanövrar för platooning och återinträde av fordon från en virtuell parkeringsplats har inkluderats. Det föreslagna ramverket underlättar utveckligen och testningen av avancerande kontrollalgoritmer och möjliggör implementering av teoretiska resultat inom flerfordonsplanering och styrning i realistiska scenarier. Dess flexibilitet och utbyggbarhet för det till ett värdefullt verktyg för att främja verkliga tillämpningar av fordonsplatooning, inklusive koordinerade lastbilskonvojer, avancerad korsningshantering och samarbets manövrering med hjälp av fordon-till-fordon (V2V) kommunikation
Place, publisher, year, edition, pages
2025. , p. 110
Series
TRITA-EECS-EX ; 2025:954
Keywords [en]
Vehicle Platooning, Modular Simulation Framework, Closed-Loop Control, Trajectory Generation, Vehicle Dynamics, Controllers
Keywords [sv]
Fordonskonvojkörning, Modulärt simuleringssystem, Sluten återkopplad styrning, Generering av referensbanor, Fordonsdynamik, Styralgoritmer
National Category
Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-377037OAI: oai:DiVA.org:kth-377037DiVA, id: diva2:2040499
Subject / course
Systems Engineering
Educational program
Master of Science - Systems, Control and Robotics
Supervisors
Examiners
2026-03-032026-02-202026-03-03Bibliographically approved