Operational Context-Based Design and Architecting of Autonomous Vehicles - TEL - Thèses en ligne Access content directly
Theses Year : 2020

Operational Context-Based Design and Architecting of Autonomous Vehicles

Conception d’Architecture de Véhicules Autonomes basée sur le Contexte Opérationnel

Youssef Damak

Abstract

Autonomous Vehicles (AV) are emerging systems and considered cornerstones of the future of mobility. Their design is a source of many academic and industrial research efforts. The industrialization of AV is the mean for mobility stakeholders to strengthen their future position. AVs function by interacting with their operational environment and must be fit for their Operational Context (OC). Adapting AVs architectures to their Operational Context during design becomes an important challenge in designing robust AV.The current state of the art does not propose AV architecting methods based on the OC. This research work aims to support the architecting activities of Autonomous Vehicles to result in architectures fit for their Operational Context. An OC ontology for AV is proposed to support scenario identification and definition in the early design phase, for a scenario-based design approach. Using this ontology, a method to design AV logical architecture based on the OC is proposed. The consideration of the OC in the architecting activities of AV is strengthened with a second method aiming at assessing the impact of OC change on the AV’s architecture during the design phase. The proposed contributions are validated with industrial case studies on the design of AV architectures given the OC and its evolution
Les Véhicules Autonomes (VA) sont des systèmes émergents et considérés comme une pierre angulaire de la mobilité du futur. Leur conception est à l'origine de nombreux efforts de recherche universitaires et industrielles. L'industrialisation des VAs est un moyen pour les acteurs de la mobilité de renforcer le positionnement futur. Les VAs fonctionnent en interagissant avec leur contexte opérationnel (CO) et doivent être adaptés à celui-ci. L'adaptation des architectures des VAs à leur CO dès la conception devient un défi important dans la conception de VA robustes.L'état de l’art actuel ne propose pas de méthodes de conception d’architecture de VAs basées sur le CO. Ce travail de recherche vise à soutenir les activités d'architecture des Véhicules Autonomes pour aboutir à des architectures adaptées à leurs contextes opérationnels. Une ontologie du CO pour Véhicules Autonomes est proposée pour soutenir l'identification et la définition de scénarios dans la phase initiale de conception, suivant une approche de conception basée sur les scénarios. En utilisant cette ontologie, une méthode de conception de l'architecture logique des VAs basée sur l'OC est proposée. La prise en compte du CO dans les activités de conception d'architecture des VAs est renforcée par une deuxième méthode visant à évaluer l'impact du changement du CO sur l'architecture durant la phase de conception. Les contributions proposées sont validées par des études de cas industriels sur la conception d'architectures AV tenant en compte du CO et de son évolution.
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Dates and versions

tel-03016823 , version 1 (20-11-2020)

Identifiers

  • HAL Id : tel-03016823 , version 1

Cite

Youssef Damak. Operational Context-Based Design and Architecting of Autonomous Vehicles. Civil Engineering. Université Paris-Saclay, 2020. English. ⟨NNT : 2020UPASC029⟩. ⟨tel-03016823⟩
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