Alexander Steinke M.Sc.

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Trajektorienplanung im automatisierten Fahren, Optimierung hinsichtlich Fahrkomfort

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Fahrkomfort im Fokus

An einem automatisierten Verkehr, in dem sich Nutzkraft- und Personenwagen voll autonom ohne menschlichen Eingriff fortbewegen, wird seit einigen Jahren intensiv entwickelt und geforscht. Dadurch erhofft man sich unter anderem weniger Unfälle und eine Reduktion des urbanen Verkehrsaufkommens.

Autonomes Fahren wird außerdem oft mit der Möglichkeit assoziiert, sich während des Gefahrenwerdens anderen Tätigkeiten widmen zu können. Dabei wird jedoch oft vernachlässigt, dass man sich nicht in einem Büro oder Schlafzimmer, sondern in einem hochdynamischen Verkehrsmittel befindet. Ein verbreitetes Phänomen ist beispielsweise die Kinetose – auch Reisekrankheit genannt. So können niederfrequente Schwingungen Schwindel und Übelkeit auslösen. Fahrfremde Tätigkeiten, wie etwa Lesen, verstärken diesen Effekt weiter.

Neben der Beanspruchung durch Beschleunigungen wirken sich aber auch Sicherheitsaspekte auf das Komfortempfinden aus. Ein zu dichtes Auffahren auf das Vorderfahrzeug oder hohe Geschwindigkeitsdifferenzen zum Verkehrsfluss können beispielsweise Unbehagen auslösen.

Im aktuellen Verkehrsaufkommen sind meist menschliche Fahrer dafür verantwortlich, andere Passagiere durch eine an das Fahrzeug angepasste Fahrweise zügig und komfortabel ans Ziel zu bringen. Professionelle Chauffeure – wie etwa die in Oberklasse-Limousinen-Services – werden speziell dafür ausgebildet und entwickeln ein intuitives Gefühl für Komfort, auch wenn dieser abhängig vom Fahrgast sehr subjektiv bewertet werden kann. Wird der Fahrer ersetzt, so übernimmt die Trajektorienplanung die Aufgaben der Bahn- und Geschwindigkeitsplanung.

Im Rahmen dieses Forschungsprojekts soll zunächst eine konkrete modellbasierte Beschreibung von Fahrkomfort gefunden werden. Dazu werden nicht nur menschliche Fahrstile analysiert, sondern auch Erkenntnisse der Kinetose-Forschung genutzt. Mithilfe eines geeigneten Gütemaßes, welches Aspekte wie Reisezeit und Energieverbrauch miteinbezieht, wird eine komfortoptimale Trajektorienplanung konzipiert, implementiert und letztlich in Probandenstudien validiert.

Dabei baut der Planungsalgorithmus auf bestehenden Arbeiten zum Thema zeitoptimaler Trajektorienplanung auf. Konzepte der zeitoptimalen Planung werden dann genutzt, um im Falle von Notsituationen Ausweichtrajektorien zur Kollisionsvermeidung zu berechnen, die im fahrdynamischen Grenzbereich operieren können.

Thema Typ Status
Probabilistic Inverse Optimal Control am Beispiel der Trajektorienplanung im automatisierten Fahren Masterarbeit in Bearbeitung
Auswirkungen von Kopfbewegungen auf die Inzidenz der Bewegungskrankheit im automatisierten Fahren Bachelorarbeit in Bearbeitung
Entwurf und Simulation einer
Trajektorienfolgeregelung für das
automatisierte Fahren
Projektseminar in Bearbeitung
Optimale Trajektorienplanung im automatisierten Fahren mit variabler Modellierungsgenauigkeit der Fahrdynamik Masterarbeit in Bearbeitung
Berechnung fahrbarer Anhaltetrajektorien im automatisierten Straßenverkehr Projektseminar Abgeschlossen
Inverse Optimal Control am Beispiel der Trajektorienplanung im automatisierten Fahren (wird in neuem Tab geöffnet) Masterarbeit in Bearbeitung
Inbetriebnahme und Regelung eines Parallelroboters (wird in neuem Tab geöffnet) Projektseminar Abgeschlossen
Optimale Trajektorienplanung im automatisierten Fahren unter Berücksichtigung von Fahrkomfort und Kinetose (wird in neuem Tab geöffnet) Masterarbeit Abgeschlossen
Entwicklung einer Temperaturregelung für eine Prüfkammer Masterarbeit (extern) Abgeschlossen