Die Modellierung des menschlichen Fahrers ist schon seit den späten 1970er Jahren Gegenstand der Forschung. Zwischenzeitlich haben sich mit der technischen Komplexität moderner Kraftfahrzeuge jedoch auch die Anforderungen an Fahrermodelle weiterentwickelt. Heute ist es vor allem die entwicklungsbegleitende Absicherung von Steuergeräten in Software- (SiL) oder Hardware-in-the-Loop (HiL) Umgebungen, die einer realitätsnahen Abbildung des menschlichen Regelverhaltens und der Interaktionen mit dem Fahrzeugsystem bedarf. Dazu muss das herkömmliche Zwei-Ebenen-Modell von Donges (1978) - bestehend aus einer Bahnplanungsebene zur Bestimmung der Fahrersollgrößen und einer Stabilisierungsebene für die Fahrzeugregelung - um zusätzliche Elemente für die Wahrnehmung des Fahrers, die Erkennung der Fahrsituation und die Entscheidung über Fahrereingriffe erweitert werden. m diesem Beitrag beschränken wir uns auf die Stabilisierungsebene des Fahrermodells und entwickeln einen technischen Regler für die Fahrzeugquerführung, der sich durch geringe Parameteranforderungen und hohe Robustheit auszeichnet. Dieser ist sehr gut für die Absicherung warnender und eingreifender Regelsysteme geeignet, da sich die dafür wesentlichen Aspekte menschlichen Verhaltens auf den höheren Ebenen des Fahrermodells realisieren lassen. Der vorgestellte Fahrregler realisiert eine robuste Querführung von Vollfahrzeugmodellen bei minimalem Rechenzeitbedarf. Simulationsergebnisse zeigen, dass für den Einsatz mit anderen Fahrzeugklassen lediglich die Eckdaten der internen Fahrzeugrepräsentation angepasst werden müssen, um eine vergleichbare Regelgüte zu erreichen. Damit ist die Bahnfolgeregelung für vielfältige Anwendungsszenarien moderner Regelsysteme einsetzbar vom Stadtverkehr bis hin zu dynamischen Manövern im Grenzbereich.
Ein nichtlinearer Bahnfolgeregler zur Fahrzeugquerführung
Fahrermodellierung in Wissenschaft und Wirtschaft, Berliner Fachtagung Fahrermodellierung, 4 ; 135-143
2013
9 Seiten, Bilder, Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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