An Autonomous Driver of a TORCS Racing Car
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
C
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií
Abstract
Tato práce popisuje simulátor TORCS a optimalizační algoritmy, jenž jsou využívány při tvorbě autonomních řidičů pro tento simulátor. Hlavním cílem je navržení nového autonomního řidiče, který se bude schopen s použitím přírodou inspirovaných optimalizačních technik vyrovnat již dříve navrženým řešením. Chování implementovaného řešení lze rozdělit do dvou hlavních částí, které jsou využívány v různých rozdílných etapách závodu. Zahřívací kolo je využito pro vytvoření modelu trati, ze kterého je posléze získána optimální trajektorie pomocí genetického algoritmu. Této trajektorie je potom využíváno v samotné kvalifikaci či závodě pro zajetí co nejrychlejšího kola. Z důvodu složitosti problému optimalizace celé trajektorie je nutno tuto trajektorii rozdělit na menší úseky nazývané segmenty, přičemž každý z nich je potom optimalizován odděleně. Jednotlivé optimalizované segmenty jsou následně spojeny dohromady, aby opět utvořily trajektorii pro celou trať. Protože některé přechody mezi segmenty mohou být nesouvislé, je zde znovu aplikován genetický algoritmus pro jejich vyhlazení. Během závodu je tato trajektorie následována, přičemž se z ní odvíjí i maximální možná rychlost v daném úseku. V práci jsme ukázali, že vzorkování trati s následnou optimalizací pomocí genetického algoritmu trvá pouze zlomek času vyhrazeného pro zahřívací kolo. Nejen díky tomuto se řešení jeví jako vhodné pro závody autonomních řidičů a může být dále rozšířeno.
This work describes the TORCS simulator and optimization algorithms used in the field of autonomous driving competitions. The main purpose of this work is to design a new controller solution based on genetic algorithms. The controller's behavior can be divided into two main parts which are exploited during the distinct stages of the competition. The warm-up stage serves for the track model sampling and the race line optimization. The race stage logic then benefits from the data obtained in the warm-up stage. The track optimization is done by a Genetic algorithm while the track is divided into several segments optimized separately. A genetic algorithm is applied once again to the track trajectory to smooth out gaps caused by the segment composition. In this work was shown that the track sampling and race line optimization by a genetic algorithm can be done during the warm-up stage. This makes the controller suitable for an autonomous driver competitions.
This work describes the TORCS simulator and optimization algorithms used in the field of autonomous driving competitions. The main purpose of this work is to design a new controller solution based on genetic algorithms. The controller's behavior can be divided into two main parts which are exploited during the distinct stages of the competition. The warm-up stage serves for the track model sampling and the race line optimization. The race stage logic then benefits from the data obtained in the warm-up stage. The track optimization is done by a Genetic algorithm while the track is divided into several segments optimized separately. A genetic algorithm is applied once again to the track trajectory to smooth out gaps caused by the segment composition. In this work was shown that the track sampling and race line optimization by a genetic algorithm can be done during the warm-up stage. This makes the controller suitable for an autonomous driver competitions.
Description
Citation
BĚHAL, L. An Autonomous Driver of a TORCS Racing Car [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. 2012.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Inteligentní systémy
Comittee
prof. Ing. Tomáš Vojnar, Ph.D. (předseda)
prof. Ing. Lukáš Sekanina, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Martin Hrubý, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Jan Janoušek, Ph.D. (člen)
RNDr. Marek Rychlý, Ph.D. (člen)
doc. Ing. František Zbořil, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2012-06-21
Defence
Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se pak seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm C. Otázky u obhajoby: Zabýval jste se možnostmi zkoumání jak se liší trasa navržená vaším GA od optimální trasy?
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení