Bisher werden Fahrerassistenzsysteme zur Steigerung des Fahrkomforts verwendet und können im Einzelfall einen Beitrag zur Erhöhung der Verkehrssicherheit leisten. Um den wachsenden Verkehrsproblemen in Form von Staus und dichtem Verkehr zu begegnen, wird in Forschungsarbeiten der Anwendungsbereich von Assistenzsystemen um den Aspekt der Verkehrsflusssteigerung erweitert. Fahrerassistenzsysteme werden zu sogenannten Verkehrsassistenzsystemen. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wird durch die Verknüpfung der Wissenschaftsgebiete Fahrerassistenz und Verkehrsdynamik erstmals ein prognostisches Instrument entwickelt, welches generisch für die simulative Auslegung und Bewertung der verkehrlichen Wirkung von Verkehrsassistenzsystemen nutzbar ist. Als Grundlage werden dafür zunächst die möglichen Auswirkungen von Assistenzsystemen auf den Verkehrsfluss ermittelt. Basierend auf dem Fundamentaldiagramm des Verkehrs wird anschließend das verkehrliche Optimierungspotenzial hergeleitet. Darauf aufbauend wird der Regelkreis Fahrer-Fahrzeug um Verkehrsassistenzsysteme erweitert. Dieser wird auf das mikroskopische Verhaltensmodell einer Fahrer-Fahrzeug-Einheit übertragen und eine systematische Modellkopplung zwischen Assistenzsystem- und Verkehrsflussmodell entworfen. Für die Auslegung und Bewertung von Verkehrsassistenzsystemen wird eine neue Kenngröße unter Berücksichtigung der verkehrlichen Effizienz des individuellen Fahrverhaltens hergeleitet. Anhand dieser räumlich-zeitlichen Straßenbelegung kann das Fahrverhalten eines Assistenzsystems verkehrlich optimiert werden. Weiterhin wird eine Abschätzung der Auswirkungen von Verkehrsassistenzsystemen auf den gesamten Verkehr hinsichtlich des räumlich-zeitlichen Fahrzeugdurchsatzes, des Verkehrsflusses und der Verkehrsdichte auch ohne die Durchführung einer Simulationsuntersuchung ermöglicht. Für die Anwendung der Modellkopplung und der erarbeiteten Kenngröße wird ein neues Simulationswerkzeug entwickelt. Dieses ermöglicht die Untersuchung der Assistenzsysteme in beliebigen Verkehrsszenarien. Durch die prototypische Untersuchung eines Ampelphasenassistenzsystems und eines Stauassistenzsystems wird die Funktionsfähigkeit des prognostischen Instruments bestehend aus Modellkopplung, Kenngröße und Simulationswerkzeug nachgewiesen. Die Beispiele bestätigen das verkehrliche Potenzial von Verkehrsassistenzsystemen und zeigen, dass solche Assistenzsysteme zur zielgerichteten Optimierung des Verkehrs genutzt werden sollten.
Auslegung, Simulation und Bewertung von Verkehrsassistenzsystemen durch die Kopplung mit Verkehrsflussmodellen
Design, simulation and evaluation of traffic assistance systems using traffic flow models
2015
Sonstige
Elektronische Ressource
Deutsch
DDC: | 629 |
TIBKAT | 2016
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