title: Controlling automated vehicles on lane-free roundabouts using nonlinear feedback 
control
title: Έλεγχος αυτόματων οχημάτων σε κυκλικούς κόμβους χωρίς λωρίδες με χρήση μη γραμμικού ελεγκτή ανάδρασης
Creators: name: Τσοτσος Αθανασιος
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2024

description:  Road traffic congestion has emerged as a progressively severe issue, leading to extensive delays, substantial environmental pollution, and degraded traffic safety. Connected and automated vehicles (CAVs) present a potential solution to this issue, as they can utilize information from infrastructure, other vehicles, and their own sensors to make more efficient decisions.
Given the significance of roundabout infrastructure in urban traffic, it is crucial to develop effective approaches for managing CAV driving on complex roundabouts. This is a challenging task because of the roundabout geometrical features and frequent conflicts among entering, rotating, and exiting vehicles. The main control goals include avoiding collisions and violation of the roundabout boundaries, smooth and reasonable vehicle movements, and good exploitation of infrastructure. In particular, large roundabouts operate with no lanes; hence, they can be considered as lane-free elements. 
In this diploma thesis, we aim to employ a decentralized nonlinear feedback controller to navigate CAVs towards their respective destinations while reaching the abovementioned goals. To this end, we will modify a nonlinear controller which was previously designed for lane-free highways with varying lateral boundaries to be used for controlling vehicles on the roundabout. Place Charles de Gaulle, a famous roundabout in Paris, is considered as an overly complex case study featuring an inner (outer) radius of 46 m (84 m) and comprising a dozen radial two-way streets.
description: Η κυκλοφοριακή συμφόρηση έχει αναδειχθεί ως ένα σοβαρό  πρόβλημα, προκαλώντας μεγάλες καθυστερήσεις,  περιβαλλοντική ρύπανση και μείωση της οδικής ασφάλειας. Τα συνδεδεμένα και αυτόματα οχήματα (ΣΑΟ) προσφέρουν μια πιθανή λύση σε αυτό το πρόβλημα, καθώς μπορούν να χρησιμοποιήσουν πληροφορίες από υποδομές, άλλα οχήματα και τους αισθητήρες τους για να λάβουν πιο αποτελεσματικές αποφάσεις.
Δεδομένης της σημασίας της υποδομής κυκλικών κόμβων στην αστική κυκλοφορία, είναι σημαντικό να αναπτυχθούν αποτελεσματικές μέθοδοι για τον έλεγχο ΣΑΟ που κινούνται σε πολύπλοκους κυκλικούς κόμβους. Αυτό αποτελεί μία πρόκληση λόγω των γεωμετρικών χαρακτηριστικών των κυκλικών κόμβων και των συχνών συγκρουόμενων συμφερόντων μεταξύ οχημάτων που εισέρχονται, περιστρέφονται και εξέρχονται των κόμβων. Οι κύριοι στόχοι ελέγχου περιλαμβάνουν την αποφυγή συγκρούσεων και παραβιάσεων των ορίων του κυκλικού κόμβου, την ομαλή και λογική κίνηση των οχημάτων και τη καλή εκμετάλλευση της υποδομής. Πιο συγκεκριμένα, μεγάλοι κυκλικοί κόμβοι λειτουργούν χωρίς λωρίδες κυκλοφορίας. Επομένως, μπορούν να θεωρηθούν ως στοιχεία χωρίς λωρίδα.
Σε αυτή τη διπλωματική εργασία, σκοπός είναι να χρησιμοποιήσουμε έναν αποκεντρωμένο μη γραμμικό ελεγκτή με ανάδραση για να καθοδηγήσουμε τα ΣΑΟ προς τους αντίστοιχους προορισμούς τους, ενώ ταυτόχρονα πληρούνται οι παραπάνω στόχοι. Για τον σκοπό αυτό, θα τροποποιήσουμε έναν μη γραμμικό ελεγκτή που σχεδιάστηκε πρόσφατα για δρόμους χωρίς λωρίδες με ποικίλα πλευρικά όρια, ώστε να χρησιμοποιηθεί για τον έλεγχο των οχημάτων στον κυκλικό κόμβο. Ο περίφημος κυκλικός κόμβος Place Charles de Gaulle στο Παρίσι θεωρείται ως μια αρκετά περίπλοκη περίπτωση μελέτης με εσωτερική (εξωτερική) ακτίνα 46 μέτρα (84 μέτρα) και περιλαμβάνει δώδεκα διπλές εισόδους-εξόδους.