Längs- und Querbahnplanung für automatisierte kooperative Fahrzeuge

Die weltweit steigende Anzahl von Fahrzeugen hat zu erhöhter Forschungsaktivität im Automobilbereich geführt. Neben anderen Themen verfolgen aktuelle Forschungsprojekte das Ziel, den Fahrer bei der Fahrzeugführung zu unterstützen oder das Fahrzeug vollständig zu automatisieren.

Im Bereich der Fahrerassistenzsysteme war und ist die Regelung der Fahrzeugbewegung in Längsrichtung (x-Achse) und Querrichtung (y-Achse) ein zentrales Thema der Forschung. Die stetig steigende Anzahl von Fahrzeugen erhöht die Wahrscheinlichkeit von stockendem Verkehr und Staus. Die Verbesserung dieses Problems liegt in der Optimierung der Fahrweise der Fahrzeuge des Konvois, wie beispielsweise durch einen optimalen Abstand der Fahrzeuge (Di) untereinander. Die wichtigsten Kriterien, die die Fahrzeuge für eine optimale Konvoifahrt erfüllen sollten, sind: Individuelle Fahrzeugstabilität, Schlangenstabilität, Stabilität des Verkehrsflusses und Kollisionsfreiheit.

Teilautomatisierte Fahrzeuge, mit bereits akzeptierten Verfahren für die Längs- und Querregelung, wie beispielsweise die Adaptive Fahrgeschwindigkeitsregelung oder der Aktive Spurhalteassistent, wie sie zur Zeit von der Automobilindustrie auf dem Markt angeboten werden, sind zuverlässig genug um individuelle Fahrzeugstabilität unter definierten Bedingungen zu bieten. Sie sind jedoch nicht dafür optimiert Schlangenstabilität und eine Stabilität des Verkehrsflusses in unterschiedlichen Fahrsituationen bereitzustellen. Mit Hilfe von Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation erhöht sich die Wahrscheinlichkeit eine kollektive Stabilität zu ermöglichen.

Im Rahmen dieser Forschungsarbeit soll ein Algorithmus für die Regelung der Fahrzeugbewegung in Längs- und Querrichtung entwickelt werden, der die Dynamik des Fahrzeugs innerhalb der Architektur des gesamten Regelsystems berücksichtigt und die oben erwähnten Kriterien erfüllt.