TU Braunschweig

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Pankratz, K.; Pankratz, M.; Hübner, M.; Schnieder, E.:
Modellierung, Entwurf und Simulation einer regelbasis für verbesserte Verkehrsqualität und -sicherheit.
AAET – Automatisierungssysteme, Assistenzsysteme und eingebettete Systeme für Transportmittel 2012, Braunschweig, Deutschland, Februar 2012.

Kurzfassung:

Zur Verbesserung der Verkehrsqualität und zur Erhöhung der Sicherheit auf Autobahnen wurde im Rahmen von Forschungsarbeiten der Ansatz und die Umsetzung einer neuen Modellierung des Straßenverkehrs entwickelt. Zweck dieser Modellierung ist die Entwicklung einer Regelbasis für kooperative Systeme aus Fahrzeugen, so dass alle Akteure in unterschiedlichen Verkehrssituationen ein spezifiziertes Verhalten annehmen. Zusätzlich wurde das Verhalten der Fahrzeuge mit integrierter Regelbasis simuliert. Dazu wurde der Straßenverkehr auf Autobahnen als Petrinetz modelliert. Dieser Verkehr wird in zwei Detaillierungsebenen im Petrinetz-Modell vorgestellt: Dem Straßennetz und dem Formationsnetz. In der Ebene des Straßennetzes kann das globale Verhalten einer Fahrzeuggruppe auf einer Fahrbahn untersucht werden, während das Formationsnetz die Aktionen der einzelnen Fahrzeuge in dieser Fahrzeuggruppe abbildet. Es wurden unterschiedliche Verkehrssituationen und hierfür Anfangs- und Zielzustände im Petrinetz-Modell abgebildet und definiert. Durch eine Erreichbarkeitsanalyse konnten die optimalen Wege zur Umsetzung dieser Zielzustände ermittelt werden. Aus dieser Untersuchung konnten fahrzeuglokale Entscheidungs-mechanismen abgebildet werden, aus denen eine Regelbasis generiert wurde. Bei der Simulation des Verhaltens der kooperativen Fahrzeuge ist für das gemeinsame Handeln eine zuverlässige Kommunikation zwischen den Akteuren entscheidend, um den Informationsaustausch sicherzustellen. Durch diesen Datenaustausch erhalten die Fahrzeuge über ein Ad-hoc-Netzwerk Informationen der anderen Verkehrs¬teil-nehmer, mit denen durch eine Kombination von ereignis-diskreten Entscheidungsmechanismen und Konsens¬algorithmen die Regeln umgesetzt und die Formationsstabilität der Fahrzeuge durch die Anpassung der Geschwindigkeiten und Längspositionen sichergestellt werden kann.


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