Entwicklung und Evaluation eines kooperativen Autopiloten für Nutzfahrzeuge

Institut
Lehrstuhl für Fahrzeugtechnik
Typ
Masterarbeit /
Inhalt
experimentell / konstruktiv /  
Beschreibung

Bei dem heutigen Verkehrsaufkommen auf deutschen Straßen ist der Verkehrsraum häufig knapp. Um dennoch einen reibungslosen Verkehrsfluss zu ermöglichen, ist die gegenseitige Rücksichtnahme in Form von Kooperation häufig unersetzlich. Während der Mensch beispielsweise mit der Lichthupe kommuniziert, sind heutige marktübliche Fahrzeuge bisher nicht in der Lage direkt miteinander zu kommunizieren und zu kooperieren. Zukünftige Fahrzeuge könnten sowohl untereinander als auch mit Infrastrukturelementen Informationen über V2X austauschen. Lehmann et. al. schlagen in der Patentoffenlegung DE102015221817 eine trajektorienbasierte Manöverabstimmung für kooperative Fahrfunktionen vor. Der Austausch der Trajektorien erfolgt dabei zwischen Fahrzeugen, welche nach dem Empfang von Trajektorien ihre Fahrstrategie anpassen können.

Ziel der Arbeit ist aufbauend auf einer Basisimplementierung die Entwicklung und Evaluation eines kooperativen Autopiloten für Nutzfahrzeuge. Der Autopilot soll einer vorgegebenen Route folgen. Auf mehrspurigen Straßen soll dieser automatisiert Spurwechsel durchführen können. Zudem soll der Autopilot Infrastrukturelemente wie beispielsweise Ampeln mit betrachten und kooperatives Abbiegen an Kreuzungen ermöglichen. Hierzu ist eine kooperative Manöverplanung notwendig, welche in MATLAB und ROS (Robot Operating System) zu implementieren ist.  Die Manöverplanung ist an die Simulationsumgebung TruckMaker anzubinden. Für die Evaluation sollen zunächst Testszenarien aufgebaut werden, welches sich an realen Fahrstecken orientieren sollen. Anhand ausgewählter Szenarien soll die Funktionsweise hinsichtlich Sicherheit, Kraftstoffverbrauch, Verschleiß und Verkehrsfluss für Nutzfahrzeuge evaluiert werden. Zudem soll die benötige Reichweite für die Kommunikation untersucht werden.

Folgende Arbeitspakete umfasst die Studienarbeit:

  • Literaturrecherche und Aufzeigen des Stands der Technik
  • Einarbeitung in das Simulationstool TruckMaker und in das Framework ROS
  • Implementierung des kooperativen Autopiloten
  • Aufbau von Testszenarien
  • Identifikation von Auswerteparametern
  • Entwicklung von Skripten für die Auswertung
  • Evaluation der Testszenarien anhand der identifizierten Auswerteparameter
  • Diskussion und Dokumentation der Arbeit

Sollte die Arbeit Ihr Interesse geweckt haben, so melden Sie sich bitte per Mail bei mir. Bitte hängen Sie einen aktuellen Lebenslauf und Kontoauszug (Bachelor und ggf. Master) an.

Voraussetzungen
  • Interesse im Bereich hochautomatisiertes und kooperatives Fahren sowie der Nutzfahrzeugtechnik
  • Gute Programmierkenntnisse in C/C++
  • Sehr gute Kenntnisse in MATLAB/Simulink
  • Idealerweise Kenntnisse in der Fahrzeugtechnik
  • Selbstständige und strukturierte Arbeitsweise
Tags
FTM Fahrerassistenz und Sicherheit, FTM IMAGinE, FTM Hauenstein
Möglicher Beginn
April 2019
Kontakt
Jürgen Hauenstein, M. Sc.
Raum: MW 3507
Tel.: +49.89.289.15385
hauensteinftm.mw.tum.de