Neue aktive Fahrerassistenzsysteme, die auf der Führungs- und Navigationsebene arbeiten sowie das automatisierte Fahren stehen vor einer anspruchsvollen Aufgabe. Sie müssen permanent die Fahrzeugstellgrößen (z. B. für die Lenkung, die Bremsen und den Motor/Antriebsstrang) berechnen, um eine gewünschte zukünftige Fahrzeugbewegung, eine Fahrtrajektorie, zu realisieren. Diese Trajektorie muss hinsichtlich eines Kriteriums (im Allgemeinen ein Kompromiss zwischen Komfort, Sicherheit, Energieaufwand und Fahrzeit) optimal sein, die Fahrzeugdynamik berücksichtigen und die Fahrspurbegrenzungen oder den prognostizierten freien Raum inmitten von (möglicherweise sich bewegenden) Hindernissen einbeziehen. Diese Art der Optimierung lässt sich mathematisch als sogenanntes Optimalsteuerungsproblem formulieren. Um den Rechenaufwand zu begrenzen, wird das Optimalsteuerungsproblem in der Regel nur auf einem begrenzten Prädiktionsintervall (beginnend mit dem aktuellen Zeitpunkt) gelöst, was zu einer Optimierung auf einem zeitlich mitbewegten Horizont führt. Das Kapitel veranschaulicht diesen praktisch bewährten Ansatz im Detail. Darüber hinaus werden die drei allgemeinen Prinzipien der dynamischen Optimierung vorgestellt, die aus der Regelungstheorie und der Robotik bekannt sind, nämlich die Variationsrechnung, die direkte Optimierung und die dynamische Programmierung. Darüber hinaus werden deren Anwendung auf Fahrerassistenzsysteme und automatisiertes Fahren beispielhaft dargestellt und die hohe Praxisrelevanz durch die angegebene Literatur belegt. Abschließend werden die jeweiligen Vorteile und Grenzen der Optimierungsprinzipien ausführlich diskutiert und ihre Kombination für komplexere Systementwürfe vorgeschlagen.
Optimale Trajektorien
ATZ/MTZ-Fachbuch
2024-07-31
22 pages
Article/Chapter (Book)
Electronic Resource
German
Optimale Trajektorien im spurgebundenen Schnellverkehr
Tema Archive | 1981
|Optimale Trajektorien im spurgebundenen Schnellverkehr
Tema Archive | 1981
|Erzeugung von Trajektorien unter Verwendung diverser Trajektorien
European Patent Office | 2024
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