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Zeitoptimale modellprädiktive Regelung für das radarbasierte automatisierte Parken

Grafische Darstellung des automtisierten Einparkens © RST​/​TU-Dort­mund

Das automatisierte Valet-Parken wird die vorhandenen Parkplatzkapazitäten effizienter ausnutzen und der Parkvorgang wird sicher vollzogen wer­den. Während des automatisierten Einparkvorgangs wer­den aktuell ver­schie­de­ne Sensortechnologien wie Kamera- oder Ultraschallsensoren ver­wen­det. Radarsensoren sind ebenfalls in heutigen Serienfahrzeugen für den Ein­satz in Fahrerassistenzsystemen wie dem Adaptive Cruise Control System verbaut. Bei der Verwendung von Radarsensoren für das automatisierte Parken könnte daher auf andere Sensoren verzichtet wer­den. Dies hätte eine Kostenreduzierung zur Folge.

Für die automatisierten Parkfunktionen wer­den häufig die Trajektorienplanung und Traketorienfolgeregelung getrennt voneinander betrachtet. Dabei kann nicht sichergestellt wer­den, dass die geplante Trajektorie vom Fahrzeug abgefahren wer­den kann. In unserer Ar­beit wird ein Ansatz der zeitoptimalen modellprädiktiven Regelung mit variablem Horizont ver­wen­det. Dabei wird während jedem Zeitschritt ein Optimalsteuerungsproblem mit Hilfe der Kollokationsmethode gelöst, woraus eine optimierte Zustands- und Steuerfolge für einen endlichen Horizont resultiert. Während der Optimierung müssen Nebenbedingungen des Fahrzeugs berücksichtigt wer­den. In unserer Ar­beit wer­den weiche Nebenbedingungen ver­wen­det, wobei eine Verletzung dieser im Gütemaß bestraft wird. Daraus resultiert eine echtzeitfähige Implementierung. Die ersten Stellgrößen der optimierten Steuerfolge wer­den im Anschluss an die Aktuatoren gesendet.

Anfahrt & Lageplan

Der Campus der Technischen Uni­ver­si­tät Dort­mund liegt in der Nähe des Autobahnkreuzes Dort­mund West, wo die Sauerlandlinie A45 den Ruhrschnellweg B1/A40 kreuzt. Die Abfahrt Dort­mund-Eichlinghofen auf der A45 führt zum Campus Süd, die Abfahrt Dort­mund-Dorstfeld auf der A40 zum Campus-Nord. An beiden Ausfahrten ist die Uni­ver­si­tät ausgeschildert.

Direkt auf dem Campus Nord befindet sich die S-Bahn-Station „Dort­mund Uni­ver­si­tät“. Von dort fährt die S-Bahn-Linie S1 im 20- oder 30-Minuten-Takt zum Hauptbahnhof Dort­mund und in der Gegenrichtung zum Hauptbahnhof Düsseldorf über Bochum, Essen und Duisburg. Außerdem ist die Uni­ver­si­tät mit den Buslinien 445, 447 und 462 zu erreichen. Eine Fahrplanauskunft findet sich auf der Homepage des Verkehrsverbundes Rhein-Ruhr, außerdem bieten die DSW21 einen interaktiven Liniennetzplan an.
 

Zu den Wahrzeichen der TU Dort­mund gehört die H-Bahn. Linie 1 verkehrt im 10-Minuten-Takt zwischen Dort­mund Eichlinghofen und dem Technologiezentrum über Campus Süd und Dort­mund Uni­ver­si­tät S, Linie 2 pendelt im 5-Minuten-Takt zwischen Campus Nord und Campus Süd. Diese Strecke legt sie in zwei Minuten zurück.

Vom Flughafen Dort­mund aus gelangt man mit dem AirportExpress innerhalb von gut 20 Minuten zum Dort­mun­der Hauptbahnhof und von dort mit der S-Bahn zur Uni­ver­si­tät. Ein größeres Angebot an inter­natio­nalen Flugverbindungen bietet der etwa 60 Ki­lo­me­ter entfernte Flughafen Düsseldorf, der direkt mit der S-Bahn vom Bahnhof der Uni­ver­si­tät zu erreichen ist.

Die Ein­rich­tun­gen der Technischen Uni­ver­si­tät Dort­mund verteilen sich auf den größeren Campus Nord und den kleineren Campus Süd. Zudem befinden sich einige Bereiche der Hoch­schu­le im angrenzenden Technologiepark. Genauere In­for­ma­ti­onen kön­nen Sie den Lageplänen entnehmen.