In absehbarer Zukunft werden Fahrzeuge in der Lage sein, in bestimmten Verkehrssituationen autonom und kooperativ zu handeln. Eine derartige Situation kann beispielsweise das autonome Überqueren von ampelfreien Kreuzungen sein. Für dieses Szenario wird eine Lösungsmethodik vorgestellt, die sowohl für den Einsatz unter Echtzeitbedingungen als auch für die Berücksichtigung unterschiedlicher Zielgrößen geeignet ist. Der Algorithmus liefert optimale Trajektorien bezüglich dieser Zielgrößen bei gleichzeitiger Garantie der Kollisionsfreiheit. Die wesentlichen Stärken des vorgestellten Verfahrens sind seine Leistungsfähigkeit und Flexibilität. Die auf diskreter Mathematik basierende Trajektorienplanung ist echtzeitfähig bzw. kann auf die Kapazitäten unterschiedlicher Zielsysteme skaliert werden. Es wird für die jeweils gegebene Konstellation der Optimierungsaufgabe garantiert, dass das Optimum innerhalb einer deterministischen Zeitspanne gefunden wird. Die Flexibilität findet ihren Ausdruck darin, dass das Verfahren prinzipiell auf beliebige Kreuzungsgeometrien angewendet werden kann, unabhängig von den Verläufen und der Anzahl der Fahrspuren. Theoretisch könnten sogar Fahrspuren des Gegenverkehrs für eine Durchsatzerhöhung genutzt werden. Weiterhin können über die Wunschtrajektorie beliebige Zielgrößen wie beispielsweise Gesamtdurchsatz, Durchfahrtszeit, Komfort oder Energieverbrauch in die Optimierung eingebunden werden. Bisher wurde mit dem vorgestellten Verfahren eine Kreuzung mit 4 Eingangsspuren untersucht. Die Spuren unterliegen jeweils einer sogenannten Mischnutzung, das heißt, sowohl abbiegende als auch geradeaus fahrende Fahrzeuge teilen sich die jeweilige Einfahrtsspur.
In the foreseeable future, sensor systems and information processing will reach a development status that enables vehicles to act autonomously and in cooperation in certain traffic situations. Such a situation may be the autonomous crossing of intersections for which a possible solution method will be presented in the following. The method is suitable both for use under real-time conditions and for taking into account the most diverse objectives. The algorithm yields optimal trajectories with respect to these objectives in real time while guaranteeing collision-free operation.
Autonomes Kreuzungsmanagement für Kraftfahrzeuge. Trajektorienplanung mittels Dynamischer Programmierung
2008
14 Seiten, 7 Bilder, 7 Quellen
Conference paper
German
Automotive engineering | 2008
|Kreuzungsmanagement: Trajektorienplanung mittels Dynamischer Programmierung
Tema Archive | 2009
|Regelbasierte Trajektorienplanung für ein autonomes Fahrzeug
European Patent Office | 2024
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