Date of Award
4-2025
Document Type
Thesis
Degree Name
Master of Science in Electrical Engineering (MSEE)
Department
Electrical and Communication Engineering
First Advisor
Dr. Nasir Saeed
Abstract
The rapid advancement of self-driving cars is reshaping the transportation industry and accelerating the development of smart cities. Vehicle platooning, a key capability of autonomous vehicles, has the potential to enhance traffic efficiency, reduce congestion, and improve safety at intersections. However, maintaining platoon cohesion, minimizing latency, and optimizing traffic signal interactions remain significant challenges. This study addresses these issues by leveraging Integrated Sensing and Communication (ISAC) technology with millimeter-Waves (mmWaves) signals to optimize platooning performance at traffic signal intersections.
The research identifies gaps in existing Vehicle-to-Everything (V2X) communication frameworks, particularly in managing platoon movements in urban traffic intersections. To bridge these gaps, a novel algorithm is proposed to enhance the coordination of vehicle platoons through an intelligent traffic signal system. The capabilities of ISAC-based mmWaves communication are evaluated through key metrics, including latency, throughput, and bit error rate (BER), under varying modulation schemes (M-PSK, M-QAM). Results demonstrate that ISAC technology significantly improves intersection management by reducing clearance times, strengthening platoon stability, and mitigating accident risks. These findings highlight the transformative impact of ISAC-driven communication on urban mobility, offering a scalable and efficient solution for future smart city applications.
Arabic Abstract
تقاطعات المرور الذكية: الاستفادة من ISAC والموجة المليمترية لفصيلة المركبات المتقدمة
يعيد التقدم السريع للسيارات ذاتية القيادة تشكيل صناعة النقل ويسرع من تطوير المدن الذكية. فصيلة المركبات ، وهي قدرة رئيسية للمركبات ذاتية القيادة ، لديها القدرة على تعزيز كفاءة حركة المرور وتقليل الازدحام وتحسين السلامة عند التقاطعات. ومع ذلك ، فإن الحفاظ على تماسك الفصيلة ، وتقليل زمن الوصول ، وتحسين تفاعلات إشارات المرور لا تزال تحديات كبيرة. تتناول هذه الدراسة هذه المشكلات من خلال الاستفادة من تقنية الاستشعار والاتصالات المتكاملة (ISAC) مع إشارات الموجات المليمترية (mmWaves) لتحسين أداء الفصيلة عند تقاطعات إشارات المرور .
يحدد البحث الثغرات في أطر الاتصال الحالية من مركبة إلى كل شيء (V2X) ، لا سيما في إدارة تحركات الفصائل في تقاطعات المرور الحضرية. لسد هذه الفجوات ، تم اقتراح خوارزمية جديدة لتعزيز تنسيق فصائل المركبات من خلال نظام إشارات مرور ذكي. يتم تقييم قدرات اتصال mmWaves المستند إلى ISAC من خلال المقاييس الرئيسية ، بما في ذلك زمن الوصول والإنتاجية ومعدل خطأ البت (BER) ، في ظل مخططات تعديل مختلفة (M-PSK, M-QAM). تظهر النتائج أن تقنية ISAC تعمل على تحسين إدارة التقاطعات بشكل كبير عن طريق تقليل أوقات التخليص ، وتعزيز استقرار الفصيلة ، والتخفيف من مخاطر الحوادث. تسلط هذه النتائج الضوء على التأثير التحويلي للاتصالات المدفوعة ب ISAC على التنقل الحضري ، مما يوفر حلا قابلا للتطوير وفعالا لتطبيقات المدن الذكية المستقبلية.
Recommended Citation
Thadathil, Mohammed Risal, "SMART TRAFFIC INTERSECTIONS: LEVERAGING ISAC AND MILLIMETER-WAVES FOR ADVANCED VEHICLE PLATOONING" (2025). Theses. 1323.
https://scholarworks.uaeu.ac.ae/all_theses/1323
