Durch den Einsatz autonomer Fahrzeuge kann der Straßenverkehr effizienter, komfortabler und vor allem sicherer gestaltet werden. Neben der hierfür erforderlichen Umfeldwahrnehmung stellen besonders die Bewegungsplanung und -ausführung zeitkritischer Fahrmanöver zur Beherrschung von dynamischen Verkehrsszenarien eine große Herausforderung dar. Herkömmliche bahnbasierte Verfahren, die trotz trickreicher Modifikationen dieser nicht gewachsen sind, werden in der Arbeit konsequent durch trajektorienbasierte Konzepte ersetzt. Ausgehend von der Analyse bestehender Bewegungsplanungs- und -stabilisierungsverfahren wird ein ganzheitliches, echtzeitfähiges Gesamtkonzept vorgestellt, welches optimal das Fahrzeug anhand prädizierter Hindernistrajektorien und entsprechend den Vorgaben der Verhaltensentscheidung durch den zeitveränderlichen Straßenverkehr manövriert. Hierzu werden basierend auf Prinzipien der Optimalsteuerungstheorie betriebsmodusabhängig Solltrajektorien online berechnet und robust gegen permanente und impulsartige Störungen sowie Modellfehler stabilisiert. Die dafür erforderlichen Stabilisierungsgesetze basieren auf Lyapunov-Techniken und der exakten E/A-Linearisierung. Die Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems wird prototypisch anhand eines realen Versuchsfahrzeugs für unterschiedlichste Straßenszenarien demonstriert.
Ein neues Konzept für die Trajektoriengenerierung und -stabilisierung in zeitkritischen Verkehrsszenarien
2011
141 Seiten, Bilder, Tabellen, 108 Quellen
Hochschulschrift
Deutsch
TIBKAT | 2011
|GWLB - Gottfried Wilhelm Leibniz Bibliothek | 2011
|TIBKAT | 2011
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