Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Lkw-Simulator mit Geräuschkulisse reagiert in Echtzeit

23.11.2004


RWTH-Institut verbindet erstmals eine Fahr- und eine Verkehrsfluss-Simulation



Bisher ist eine Fahrt mit einem Lkw-Fahrsimulator meist eine recht eintönige Angelegenheit: Die vorbeiziehende Verkehrsumgebung ist häufig starr, da ihr kein ausreichen-des mathematisches Modell zugrunde liegt. Besonders die häufigen und zufälligen Bewegungen anderer Verkehrsteilnehmer blieben dabei größtenteils auf der Strecke. Auch die Wechselwirkungen, etwa zwischen dem Fahrer, der Infrastruktur, dem Fahrzeug oder den Wetterbedingungen, konnten bisher oft nicht exakt nachgebildet werden. Auf der anderen Seite stehen so genannte Verkehrsfluss-Simulationen, die mit einer erstaunlichen Genauigkeit den realen Verkehr mit all seinen Bewegungen nachbilden können. Allerdings werden bei diesen Programmen die Ergebnisse meist in Tabellen oder Diagrammen ausgegeben. Und sie integrieren den Menschen als Fahrer und seine Interaktionen mit dem Verkehr nicht in ihre Berechnungen.



Das Zentrum für Lern- und Wissensmanagement und der Lehrstuhl für Informatik im Maschinenbau Aachen (ZLW/IMA) der RWTH hat nun, in Zusammenarbeit mit der For-schungsgesellschaft Kraftfahrwesen Aachen (fka), mit dem Interactive Driving Simulator (InDriveS) die beiden Ansätze verbunden. Hier werden die Auswirkungen des Fahrver-haltens auf den umgebenden Verkehr und umgekehrt in Echtzeit wiedergegeben. Sogar eine realistische Geräuschkulisse ist für die Insassen erfahrbar. Und der Blick in einen der beiden virtuellen Rückspiegel lässt auch den nachfolgenden Verkehr nahezu realistisch erscheinen. InDriveS ist modular anpassbar und kann sowohl mit einem Lkw wie in einem Pkw betrieben werden.

Als Grundlage für InDriveS diente die vom Institut für Kraftfahrwesen der RWTH Aa-chen (ika) entwickelte Verkehrsfluss-Simulation PELOPS. Sie kombiniert detailliert das Fahrzeugverhalten mit einer Analyse des Verkehrsablaufs. Den Kern des Programms bilden die drei wesentlichen Elemente des Verkehrs: Strecke/Umwelt, Fahrer und Fahr-zeug. Beim Element Strecke/Umwelt ist eine genaue Beschreibung der Straßentopologie dargestellt. Diese beinhaltet das Höhenprofil, Kurven sowie die Anzahl und Breite der Fahrspuren. Zusätzlich werden aber auch Beschilderung, Sichtweiten oder Fahrbahnreibewerte berechnet. Beim Fahrer besteht das Programm aus einem Entscheidungs- und einem Handlungsteil. Im ersten Modul werden mittels eines Verkehrsverhaltensmodells ein Beschleunigungs- und ein Spurwechselwunsch gebildet. Im Handlungsteil wird die Absicht des Fahrers dann in die entsprechenden Bedienelemente wie Gas-, Kupplungs- oder Bremspedal sowie die Lenkradstellung übertragen. Beim Element Fahrzeug wird die Antriebskraft des Motors über Kupplung, Getriebe und Differenzial zu den Rädern berechnet, dort mit den Fahrwiderständen bilanziert. Aus der dadurch verursachten Beschleunigung und Geschwindigkeit resultiert die Motordrehzahl - unter Berücksichtigung der Elemente des Antriebsstrangs und weiterer Fahrwiederstände. Bei InDriveS sind allen konventionellen Handschalt- und Automatikgetriebe integriert.

Da allerdings PELOPS - ebenso wie andere Verkehrfluss-Simulationen - den realen Fah-rer nicht mit in die Simulation einbezieht, wurde das Programm um diese Schnittstelle erweitert. Somit ist es erstmals möglich, dass der Fahrer in die Verkehrsfluss-Simulation interaktiv eingreifen kann. Alle Fahrzeiginformationen wie Lenkbewegung, Blinken oder Bremsen, werden direkt in die Verkehrssimulation eingespeist, dort neu berechnet und über die gleiche Datenleitung zurück auf das Armaturenbrett, etwa den Drehzahlmesser, übertragen. Die neu entwickelte Software NIOBE ist eigens für die Visualisierung geschrieben worden. Sie sorgt für eine sowohl ansprechende wie auch verzögerungs-freie dreidimensionale Visualisierung des Fahrgeschehens. Die Verzögerungszeit zwischen einer Lenkbewegung und dem sich verändernden Bild ist mit einem Bildaufbau von mehr als 30 Bildern pro Sekunde so gering, dass das Auge eine flüssige Simulation erlebt. Für die Projektion der Vorderansicht wird das Bild auf eine 7,30 Meter breite und 2,80 Meter hohe Leinwand übertragen. Als Rückspiegel dienen zwei 17 Zoll-Flachbildschirme.

Aber InDriveS ist keineswegs nur als Ausbildungsmodul für zukünftige Verkehrsteilnehmer gedacht. Auch eine Anwendung in der Forschung und Automobil- oder Zulieferindustrie ist denkbar. Hier könnten neue Fahrzeugkomponenten realistisch getestet werden. Nicht zuletzt ist InDriveS auch für die Versicherungsbranche interessant: So können hier strittige Unfallsituationen nachgestellt werden. i.A. Björn Gürtler

Weitere Informationen:
Dipl.-Ing. Andreas Friedrichs
Zentrum für Lern- und Wissensmanagement und
Lehrstuhl für Informatik im Maschinenbau Aachen (ZLW/IMA)
Tel.: 0241/8091153
Email: friedrichs@zlw-ima.rwth-aachen.de

Thomas von Salzen | idw
Weitere Informationen:
http://www.rwth-aachen.de

Weitere Berichte zu: Geräuschkulisse InDrive Verkehrsfluss-Simulation

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verkehr Logistik:

nachricht Fahrerlose Transportfahrzeuge reagieren bald automatisch auf Störungen
26.06.2017 | IPH - Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH

nachricht Wirtschaftlicher Betrieb von Oberleitungs-Lkw ist möglich – aber es gibt relevante Hürden
08.05.2017 | Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung (ISI)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verkehr Logistik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Future Security Conference 2017 in Nürnberg - Call for Papers bis 31. Juli

26.06.2017 | Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

„Digital Mobility“– 48 Mio. Euro für die Entwicklung des digitalen Fahrzeuges

26.06.2017 | Förderungen Preise

Fahrerlose Transportfahrzeuge reagieren bald automatisch auf Störungen

26.06.2017 | Verkehr Logistik

Forscher sorgen mit ungewöhnlicher Studie über Edelgase international für Aufmerksamkeit

26.06.2017 | Physik Astronomie