Motion Cueing Algorithm Development in a 2DOF Driving Simulator: a Driving Behaviour-Centered Approach

I simulatori di guida sono strumenti altamente tecnologici che permettono di svolgere attività di ricerca in vari ambiti quali la psicologia, la medicina e l’ingegneria. Tuttavia, affinché i dati ottenuti mediante le simulazioni siano rapportabili alla loro controparte reale, la fedeltà delle componenti del simulatore di guida deve essere elevata. Questo lavoro tratta del miglioramento del sistema di restituzione del movimento nel simulatore a due gradi di libertà (2DOF) SIMU-LACET Driving Simulator, costruito e sviluppato presso il laboratorio LEPSIS dell’IFSTTAR (Istituto Francese delle Scienze e Tecnologie dei Trasporti, dello Sviluppo e delle Reti), in particolare nella sua sede di Parigi – Marne-la-Vallée. Si è deciso di andare a riprogettare la parte software del sistema di restituzione del movimento (motion cueing), operando su due elementi principali: lo scale factor (fattore di scala) applicato agli impulsi dinamici provenienti dal modello veicolare e i Motion Cueing Algorihms (MCA, algoritmi di restituzione del movimento), questo per entrambi i gradi di libertà. Si è quindi intervenuti sul modello esistente implementato in MATLAB-Simulink nello specifico blocco del motion cueing sul surge (traslazione longitudinale) e sul yaw (imbardata). Riguardo lo scale factor, è stata introdotta una metodologia per creare uno scale factor non lineare in forma esponenziale, tale da migliorare la restituzione degli impulsi meno ampi, pur rispettando i limiti fisici della piattaforma di movimento. Per quanto concerne il MCA, si sono vagliate diverse transfer function dell’algoritmo classico. La scelta finale dei MCA e la validazione del motion cueig in genere è stata effettuata mediante due esperimenti ed il giudizio dei soggetti che vi hanno partecipato. Inoltre, in virtù dei risultati del primo esperimento, si è investigata l’influenza che la strategia in merito al cambio delle marce avesse sulla percezione del movimento da parte del guidatore.

Study of risky situations using experimental data coming from an instrumented bicycle

The aim of this master’s thesis is to study the risky situations of the cyclist when they interact with road infrastructure and other road users as well as the influence of speed on safety. This research activity is linked with the SAFERUP (Sustainable, Accessible, Resilient, and Smart Urban Pavement) European funded project where one of the doctoral candidate has performed experiments on the bicycle simulation at the Gustave Eiffel university in the PICS-L laboratory (Paris) and instrumented bicycle at the Stockholm (Sweden). The approach of the experiment was to hire a number of people who have participated in the riding of the Instrumented bicycle (Stockholm) and bicycle simulator (PICS-L) which were developed by attaching different sensors and devices to measure important parameters of the bicycle riding and their data was collected to analysis in order to understand the behavior of the cyclist to improve the safety. In addition, a mobile eye tracker wore by participants to record the real experiment scenario, and after the end of the trip, each participant shared their remarks regarding their experience of bicycle riding according to different portions of the road infrastructure. In this research main focus is to analyze the relevant data such as speed profiles, video recordings and questionnaire surveys from the instrumented bicycle experiment. In fact, critical situations, where there was a higher probability, were compared with the subjective evaluation of the participant to be conscious of the issues related to the safety and comfort of the cyclist in different road characteristics.