Automatische Längs- und Querführung einer Lastkraftwagenkolonne

Abstract

Eine Möglichkeit, der ständig wachsenden Verkehrsüberlastung auf den Fernsstraßen zu begegnen, stellt die elektronische Kopplung von Fahrzeugen in Kolonnenverbänden dar. Hierbei wird die Fahraufgabe des Fahrers von einem System zur automatischen Fahrzeugführung übernommen, das eine deutliche Verringerung der Abstände zwischen den Fahrzeugen ermöglicht, den Verkehrsfluß harmonisiert und die Kapazität der Straße steigert. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit den Regelungsalgorithmen, die zur Realisierung eines solchen dichten, automatischen Kolonnenverkehrs benötigt werden. Die gesamte Fahrzeugregelung besteht aus zwei getrennt voneinander entwickelten Teilen, der Längsregelung mit Gas- und Bremseingriff und der Querregelung, die ein Stellglied an der Lenkung ansteuert. Es werden Regelungsansätze hergeleitet, mit denen ein stabiles längs- und querdynamisches Verhalten der Fahrzeugkolonne erreicht werden kann. Die Leistungsfähigkeit der vorgestellten Längs- und Querregelungsansätze wird durch Simulationsergebnisse und Testfahrtergebnisse mit Versuchsfahrzeugen verdeutlicht.

One solution for the worldwide traffic conguestion problem is the automatic coupling of vehicles in platoons. Therefore, the drivers task must be overtaken by an automatic vehicle guidance system, that is able to reduce the distances between vehicles, to harmonize traffic flow and to increase road capacity. For such a system, vehicle control algorithms are necessary. The vehicle control system consists of two seperate parts, the longitudinal control with access on the accelerator and the brakes and the lateral control using an actuator at the steering wheel. For both cases, several control approaches are described. To show the stable dynamic behaviour of the vehicle platoon, simulation results and test results with experimental vehicles are presented.