Die Arbeit thematisiert Verfahren der Situationsanalyse, die im Rahmen des Projekts entwickelt und untersucht wurden. Für kollisionsvermeidende Fahrerassistenzsysteme bestehen verschiedenste Ansätze zur Situationsanalyse, mehrheitlich adressieren diese jedoch spezielle Verkehrssituationen oder erscheinen nicht für die bei Überholmanövern auftretenden Kollisionsrisiken anwendbar. In dieser Arbeit wurde ein Situationsanalyse-Konzept verfolgt, welches eine einheitliche Gefahrenbewertung der unterschiedlichen im Rahmen von Überholmanövern auftretenden Kollisionsgefahren zulässt und modular aufgebaut ist. Damit das Fahrerassistenzsystem die Durchführung von Überholmanövern erkennen kann, wurden Algorithmen entwickelt, die eine Manövererkennung auf Basis von längs- und querdynamischen Indikatorgrößen erlauben. Von besonderer Bedeutung ist dabei ein längsdynamischer Überholindikator, im welchem Informationen zur Relativkinematik zum Vorausfahrenden sowie die Gaspedalstellung fusioniert werden. Die Manövererkennung ermöglicht eine frühzeitige Erkennung des Beginns von beschleunigten als auch fliegenden Überholmanövern. Überdies lassen sich Teilmanöver der Überholung sowie ein etwaiger Überhol-Abbruch erkennen. Die Ergebnisse der Manövererkennung werden neben den geschätzten Zustandsgrößen des Fahrzeugs dazu genutzt, die eigene Bahntrajektorie in Fahrbahnkoordinaten vorherzusagen. Beim in dieser Arbeit neu entwickelten Verfahren werden die Trajcktorien aus Systemantworten eines Zustandsraummodells erzeugt, in welchem längsdynamisch konstante Beschleunigung und lateral zur Fahrbahn ein aperiodisches Verzögerungsverhalten modelliert ist. Die Dynamik wird online an die Fahrweise angepasst und die Zustandsdarstellung ermöglicht es, die Querdynamik zum Zeitpunkt der Prädiktion als Anfangsbedingungen zu berücksichtigen. Gegenüber anderen Methoden hat das Verfahren den Vorteil, dass sich auch Trajektorien mit Wendepunkt prädizieren lassen, wodurch insbesondere bei Fahrstreifenwechseln eine genauere Vorhersage ermöglicht wird. Nach einer Beschreibung der für Umfeldobjekte angewendeten Prädiktionsmodelle wurde weiterhin dargestellt, wie sich die Rest-Überholdauer unter Berücksichtigung des Beschleunigungsverhaltens und der Relativkinematik zum überholten Fahrzeugs vorausberechnen lässt. Die prädizierten Trajektorien für Eigenfahrzeug und Fremdfahrzeuge sowie die Überholprädiktion bilden die Grundlage für die Gefahrenbewertung, welche in zwei Schritten durchgeführt wird. Zur Bemessung des Sicherheitsabstandes zwischen Trajektorien wurde mit der Separationszeit ein zeitliches Abstandsmaß eingeführt, welches für verschiedene Fahrsituationen anwendbar und unabhängig von der Relativgeschwindigkeit der beteiligten Fahrzeuge aussagekräftig ist. Wird eine Unterschreitung des geforderten Trajektorienabstandes erkannt, wird die Kritikalität der Fahrsituation bewertet. Einen bestehenden Ansatz aufgreifend, erfolgt dieses auf Basis von Reaktionszeitreserven für Bremsen und Ausweichen. Für die Ermittlung von Reaktionszeitreserven für Ausweichmanöver wurde ein neues Verfahren präsentiert. In diesem wird die Methode zur Trajektorienprädiktion auch zur Berechnung der Ausweichtrajektorien verwendet, wodurch sich querdynamische Anfangsbedingungen während der Manövereinleitung und begrenzter Manöverraum berücksichtigen lassen. Dadurch können auch während querdynamischer Manöver realistischere Reaktionszeitreserven für Ausweichen bestimmt werden. Anhand von Ergebnissen aus realen Testfahrten und Simulationen verschiedener im Rahmen von Überholmanövern möglichen Fahrsituationen wurde gezeigt, dass sich mit den beschriebenen Methoden Kollisionsgefahren erkennen und Warnungen steuern lassen.


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    Title :

    Situationsanalyse für ein Fahrerassistenzsystem zur Vermeidung von Überholunfällen auf Landstraßen


    Contributors:


    Publication date :

    2012


    Size :

    170 Seiten, 71 Bilder, 3 Tabellen, 104 Quellen




    Type of media :

    Theses


    Type of material :

    Print


    Language :

    German






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