Advanced Sensing and Control for Connected and Automated Vehicles

Connected and automated vehicles (CAVs) are a transformative technology that is expected to change and improve the safety and efficiency of mobility. As the main functional components of CAVs, advanced sensing technologies and control algorithms, which gather environmental information, process data, and control vehicle motion, are of great importance. The development of novel sensing technologies for CAVs has become a hotspot in recent years. Thanks to improved sensing technologies, CAVs are able to interpret sensory information to further detect obstacles, localize their positions, navigate themselves, and interact with other surrounding vehicles in the dynamic environment. Furthermore, leveraging computer vision and other sensing methods, in-cabin humans’ body activities, facial emotions, and even mental states can also be recognized. Therefore, the aim of this Special Issue has been to gather contributions that illustrate the interest in the sensing and control of CAVs

Non-Line of Sight Test Scenario Generation for Connected Autonomous Vehicle

Connected autonomous vehicles (CAV) level 4-5 use sensors to perceive their environment. These sensors are able to detect only up to a certain range and this range can be further constrained by the presence of obstacles in its path or as a result of the geometry of the road, for example, at a junction. This is termed as a non-line of sight (NLOS) scenario where the ego vehicle (system under test) is unable to detect an oncoming dynamic object due to obstacles or the geometry of the road. A large body of work now exist which proposes methods for extending the perception horizon of CAV’s using vehicular communication and incorporating this into CAV algorithms ranging from obstacle detection to path planning and beyond. Such proposed new algorithms and entire systems needs testing and validating, which can be conducted through primarily two ways, on road testing and simulation. On-road testing can be extremely expensive and time-consuming and may not cover all possible test scenarios. Testing through simulation is inexpensive and has a better scenario space coverage. However, there is currently a dearth in simulated testing techniques that provides the environment to test technologies and algorithms developed for NLOS scenarios. This thesis puts forward a novel end-to-end framework for testing the abilities of a CAV through simulated generation of NLOS scenarios. This has been achieved through following the development process of Functional, Logical and Concrete scenarios along the V-model-based development process in ISO 26262. The process begins with the representation of the NLOS environment (including the digital environment) knowledge as a scalable ontology where Functional and Logical scenarios stand for different abstraction levels. The proposed new ontology comprises of six layers: ‘Environment’, ‘Road User’, ‘Object Type’, ‘Communication Network’, ‘Scene’ and ‘Scenario’. The ontology is modelled and validated in protégé software and exported to OWL API where the logical scenarios are generated and validated. An innumerable number of “concrete” scenarios are generated as a result of the possible combinations of the values from the domains of each concept’s attributes. This research puts forward a novel genetic- algorithm (GA) approach to search through the scenario space and filter out safety critical test scenarios. A critical NLOS scenario is one where a collision is highly likely because the ego vehicle was unable to detect an obstacle in time due to obstructions present in the line-of-sight of the sensors or created due to the road geometry. The metric proposed to identify critical scenarios which also acts as the GA’s fitness function uses the time-to-collision (TTC) and total stopping time (TST) metric. These generated critical scenarios and proposed fitness function have been validated through MATLAB simulation. Furthermore, this research incorporates the relevant knowledge of vehicle-to-vehicle (V2V) communication technologies in the proposed ontology and uses the communication layer instances in the MATLAB simulation to support the testing of the increasing number of approaches that uses communications for alerting oncoming vehicles about imminent danger, or in other word, mitigating an otherwise critical scenario

Safety and Reliability - Safe Societies in a Changing World

The contributions cover a wide range of methodologies and application areas for safety and reliability that contribute to safe societies in a changing world. These methodologies and applications include: - foundations of risk and reliability assessment and management - mathematical methods in reliability and safety - risk assessment - risk management - system reliability - uncertainty analysis - digitalization and big data - prognostics and system health management - occupational safety - accident and incident modeling - maintenance modeling and applications - simulation for safety and reliability analysis - dynamic risk and barrier management - organizational factors and safety culture - human factors and human reliability - resilience engineering - structural reliability - natural hazards - security - economic analysis in risk managemen

XLIII Jornadas de Automática: libro de actas: 7, 8 y 9 de septiembre de 2022, Logroño (La Rioja)

[Resumen] Las Jornadas de Automática (JA) son el evento más importante del Comité Español de Automática (CEA), entidad científico-técnica con más de cincuenta años de vida y destinada a la difusión e implantación de la Automática en la sociedad. Este año se celebra la cuadragésima tercera edición de las JA, que constituyen el punto de encuentro de la comunidad de Automática de nuestro país. La presente edición permitirá dar visibilidad a los nuevos retos y resultados del ámbito, y su uso en un gran número de aplicaciones, entre otras, las energías renovables, la bioingeniería o la robótica asistencial. Además de la componente científica, que se ve reflejada en este libro de actas, las JA son un punto de encuentro de las diferentes generaciones de profesores, investigadores y profesionales, incluyendo la componente social que es de vital importancia. Esta edición 2022 de las JA se celebra en Logroño, capital de La Rioja, región mundialmente conocida por la calidad de sus vinos de Denominación de Origen y que ha asumido el desafío de poder ganar competitividad a través de la transformación verde y digital. Pero también por ser la cuna del castellano e impulsar el Valle de la Lengua con la ayuda de las nuevas tecnologías, entre ellas la Automática Inteligente. Los organizadores de estas JA, pertenecientes al Área de Ingeniería de Sistemas y Automática del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de La Rioja (UR), constituyen un pilar fundamental en el apoyo a la región para el estudio, implementación y difusión de estos retos. Esta edición, la primera en formato íntegramente presencial después de la pandemia de la covid-19, cuenta con más de 200 asistentes y se celebra a caballo entre el Edificio Politécnico de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial y el Monasterio de Yuso situado en San Millán de la Cogolla, dos marcos excepcionales para la realización de las JA. Como parte del programa científico, dos sesiones plenarias harán hincapié, respectivamente, sobre soluciones de control para afrontar los nuevos retos energéticos, y sobre la calidad de los datos para una inteligencia artificial (IA) imparcial y confiable. También, dos mesas redondas debatirán aplicaciones de la IA y la implantación de la tecnología digital en la actividad profesional. Adicionalmente, destacaremos dos clases magistrales alineadas con tecnología de última generación que serán impartidas por profesionales de la empresa. Las JA también van a albergar dos competiciones: CEABOT, con robots humanoides, y el Concurso de Ingeniería de Control, enfocado a UAVs. A todas estas actividades hay que añadir las reuniones de los grupos temáticos de CEA, las exhibiciones de pósteres con las comunicaciones presentadas a las JA y los expositores de las empresas. Por último, durante el evento se va a proceder a la entrega del “Premio Nacional de Automática” (edición 2022) y del “Premio CEA al Talento Femenino en Automática”, patrocinado por el Gobierno de La Rioja (en su primera edición), además de diversos galardones enmarcados dentro de las actividades de los grupos temáticos de CEA. Las actas de las XLIII Jornadas de Automática están formadas por un total de 143 comunicaciones, organizadas en torno a los nueve Grupos Temáticos y a las dos Líneas Estratégicas de CEA. Los trabajos seleccionados han sido sometidos a un proceso de revisión por pares