Evaluación e implementación de un algoritmo para el diseño de rutas en ambientes dinámicos y variantes para vehículo autónomos

dc.contributor.advisorMinchala Ávila, Luis Ismael
dc.contributor.authorAucapiña Lozada, Jean Carlo
dc.contributor.authorSáenz Delgado, Luis Carlos
dc.date.accessioned2024-09-09T19:34:19Z
dc.date.available2024-09-09T19:34:19Z
dc.date.issued2024-09-03
dc.descriptionEsta investigación se centra en la implementación y evaluación de algoritmos para la planificación de rutas en entornos dinámicos y variantes, aplicados a vehículos autónomos. Se utiliza MATLAB como herramienta de simulación, a lo largo del trabajo se implementan dos algoritmos: D* Lite y Q-learning para comparar su rendimiento con otros algoritmos ya implementados en el entorno de simulación. D* Lite es conocido por su capacidad para replanificar rutas de manera eficiente ante cambios en el entorno, mientras que Q-learning permite mejorar continuamente las decisiones de navegación mediante el aprendizaje por refuerzo. Se llevan a cabo múltiples experimentos para evaluar el rendimiento de estos algoritmos. Antes de realizar la comparación se explica la lógica utilizada para el desarrollo de los algoritmos mencionados. Para la evaluación se consideraron métricas que incluyen el tiempo de ejecución, la longitud del camino y el costo del camino en función de la distancia. Además, se evaluó la capacidad de los algoritmos para evadir obstáculos en entornos controlados y aleatorizados. Para validar la eficacia de los algoritmos desarrollados, se realizó un benchmark comparando estos algoritmos con otros métodos de planificación de rutas existentes. Los resultados demostraron que ambos algoritmos son efectivos en entornos dinámicos. D* Lite destacó por su simplicidad y rapidez, logrando replanificaciones eficientes y rápidas. Por otro lado, Q-learning mostró una gran adaptabilidad y capacidad de aprendizaje, mejorando sus decisiones de navegación a medida que interactuaba con el entorno.en_US
dc.description.abstractThis research focuses on the implementation and evaluation of algorithms for route planning in dynamic and environmental changes, applied to autonomous vehicles. MATLAB is used as a simulation tool, and two algorithms are implemented throughout the work: D* Lite and Q-learning, to compare their performance with other algorithms already implemented in the simulation environment. D* Lite is known for its ability to efficiently replan routes when there are environmental changes, while Q-learning allows continuous improvement of navigation decisions through reinforcement learning. Multiple experiments are conducted to evaluate the performance of these algorithms. Before the comparison, the logic used to develop the mentioned algorithms is explained. For the evaluation, metrics including execution time, path length, and path cost based on distance were considered. Additionally, the ability of the algorithms to avoid obstacles in controlled and randomized environments was evaluated. To validate the effectiveness of the developed algorithms, a benchmark was performed comparing these algorithms with other existing route planning methods. The results showed that both algorithms are effective in dynamic environments. D* Lite stood out for its simplicity and speed, achieving efficient and quick replanning. On the other hand, Q-learning showed great adaptability and learning ability, improving its navigation decisions as it interacted with the environment.en_US
dc.description.uri0000-0003-0822-0705en_US
dc.formatapplication/pdfen_US
dc.format.extent92 páginasen_US
dc.identifier.urihttps://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/45201
dc.language.isospaen_US
dc.publisherUniversidad de Cuencaen_US
dc.relation.ispartofTET;159
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internacional*
dc.rights.accessRightsopenAccessen_US
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectElectrónicaen_US
dc.subjectPlanificación de rutasen_US
dc.subjectLenguaje informáticoen_US
dc.subjectAlgoritmosen_US
dc.subject.otherClasificación de la Investigación::Ingeniería de Telecomunicacionesen_US
dc.titleEvaluación e implementación de un algoritmo para el diseño de rutas en ambientes dinámicos y variantes para vehículo autónomosen_US
dc.typesubmittedVersionen_US
dcterms.descriptionIngeniero en Telecomunicacionesen_US
dcterms.spatialCuenca, Ecuadoren_US

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