Development and Implementation of a GLOSA system for urban buses based on finite state machine

GLOSA (Green Light Optimal Speed Advisory) is a system that suggests a speed to a driver in order to arrive at a traffic light during a green phase and avoid stopping. This thesis work proposes a GLOSA specific for buses, that takes in account the necessity of a bus of frequently stopping to let passengers boarding and alighting. The proposed algorithm is structured as a state machine to choose among possible speed profiles obtained from a kinematic set of equations, allowing the vehicle to cruise through two traffic lights with a bus stop in between and calculating the most suitable speed to cross the intersections as soon as possible during a green phase. The algorithm has been assessed with both simulations and real-world tests on the bus lines 90-91 in Milano. The results, compared to a previous algorithm, show a reduction in the number of stops at red traffic lights and in travel time, but an increase in energy consumption. Moreover, the algorithm proved to be robust and safe in case of possible traffic light plan changes.

GLOSA (Green Light Optimal Speed Advisory) è un sistema che suggerisce una velocità al guidatore in modo che arrivi ad un semaforo quando è verde ed eviti di fermarsi. Questo lavoro di tesi propone un GLOSA specifico per gli autobus, che tenga conto della necessità dell'autobus di fermarsi frequentemente per far salire e scendere i passeggeri. L'algoritmo proposto è strutturato come una macchina a stati per scegliere tra vari profili di velocità ottenuti da una serie di equazioni cinematiche, consentendo al veicolo di attraversare due semafori con una fermata nel mezzo e calcolando la velocità più adatta per attraversare gli incroci il prima possibile durante una fase di verde. L'algoritmo è stato testato sia con simulazioni che con test su strada sulla linea 90-91 a Milano. I risultati, confrontati con quelli di un algoritmo sviluppato in precedenza, mostrano una riduzione nel numero di soste ai semafori rossi e nel tempo di percorrenza della tratta, ma un aumento nel consumo di energia. Inoltre, l'algoritmo ha dimostrato di essere robusto e sicuro nel caso di cambiamenti del piano semaforico.