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AMP - Advanced Motion Planning

Motivation

Die Entwicklung von Komponenten für hochautomatisierte Fahrfunktionen ist aktuell von großem kommerziellem, wissenschaftlichem und politischem Interesse. Eine Automatisierung des Kraftfahrzeugs ist nicht nur eine Komfortfunktion, sondern birgt auch das Potential den Straßenverkehr nachhaltig sicherer und effizienter zu gestalten. Der Einsatz in verschiedenen Umgebungen stellt Soft- und Hardware jedoch vor große Herausforderungen.

Der Trajektorienplaner ist ein Baustein in der Architektur eines automatisierten Fahrzeuges. Seine Aufgabe ist es einen lokalen Bewegungsplan zu finden, der das Fahrzeug komfortabel und kollisionsfrei führt. Je nach der Umgebung des Fahrzeuges werden an den Planer verschiedene Anforderungen gestellt.

Herausforderungen durch verschiedene Umgebungen

Auf der Autobahn bewegen sich die Verkehrsteilnehmer in der Regel mit hohen Geschwindigkeiten in einer klar strukturieren Umgebung. Da die erlaubten Fahrbereiche festgelegt sind können nahezu optimale Lösungen schon mit geringem Aufwand gefunden werden. Aufgrund der hohen Bewegungsgeschwindigkeit können dabei vereinfachte Modellannahmen für die Fahrzeugbewegung getroffen werden. Hohe Geschwindigkeiten fordern aber auch einen langen Planungshorizont und führen bei zu starken Lenkbewegungen zu instabilem Fahrverhalten.

In der Stadt muss sich das Fahrzeug auch in nicht klar abgegrenzten Umgebungen zurechtfinden. Es sind verschiedene Arten von Verkehrsteilnehmern zu berücksichtigen deren Verhalten mit großen Unsicherheiten behaftet ist. Die Navigation muss dabei sowohl in hohen als auch geringen Geschwindigkeitsbereichen stattfinden können. Hier kommen die nicht-holonomen Eigenschaften der Fahrdynamik zum Tragen, die bei hohen Geschwindigkeiten vernachlässigbar sind.

Ziel des Projektes

Am Ende des Projektes soll ein Trajektorienplaner stehen, der den Anforderungen für die Fahrzeugführung sowohl auf der Autobahn als auch auf Landstraßen und in städtischen Umgebungen genügt. Dabei soll Robustheit gegenüber Unsicherheiten aus der Sensorik, der Fahrdynamik und der Umwelt sichergestellt sein.

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