Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Beitrag der Navigation zu einem ganzheitlichen Energiemanagement in Kraftfahrzeugen. Durch Nutzung von Umfeldinformationen für die vor dem Fahrzeug liegende Strecke wird der Kraftstoffverbrauch für die Fahrt reduziert. Algorithmen, die diese Informationen zur Ermittlung einer verbrauchsoptimierten Route nutzen, werden entwickelt.
Ein speziell vermessenes Testgebiet in Niedersachsen wird durch Informationen zu Topographie und Geschwindigkeitsbegrenzungen sowie Vorfahrtsregelungen angereichert. Durch die Überlagerung statischer Kartendaten mit dynamischen Verkehrsdaten können die auf einzelnen Straßenabschnitten erwarteten Geschwindigkeiten abgeschätzt werden.
Mit dem erwarteten Geschwindigkeitsprofil wird ein speziell entwickeltes Kraftstoffverbrauchsmodell, gespeist. Dieses nutzt zusätzlich die Topographie entlang einzelner Segmente zur Verbrauchsabschätzung verschiedener Routenalternativen. Ferner werden unterschiedliche Optimierungsalgorithmen zur verbrauchsoptimierten Routenplanung entwickelt. Validierungsmessungen zur Bewertung der entwickelten Modelle und der erarbeiteten Modelle werden durchgeführt und die Integration der verbrauchsoptimierten Routenplanung in das ganzheitliche Energiemanagement erläutert.
Abschließend werden die Algorithmen verglichen und eine Übersicht über ihre Eignung zur verbrauchsoptimierten Routenplanung gegeben. Die Optimalität eines neuartigen Algorithmus', dessen Stärke in der Verknüpfung der Optimierung mit der Simulation des Kraftstoffverbrauchs liegt und der auf dem Verhalten von Ameisen bei der Futtersuche basiert, wird überprüft.
Patrick Bartsch studierte zwischen 2000 und 2007 an der Technischen Universität Carolo - Wilhelmina zu Braunschweig Maschinenbau und spezialisierte sich dabei auf den Bereich Kraftfahrzeugtechnik. Im Jahr 2010 promovierte er mit dieser Arbeit an der Fakultät für Elektrotechnik und Informatik an der Leibniz Universität Hannover. Sein derzeitiges Aufgabengebiet in der Konzernforschung der Volkswagen AG umfasst insbesondere die Verknüpfung von Navigationssystemen und digitalen Starßenkarten mit den Antriebs- und Fahrerassistenzsystemen von Kraftfahrzeugen.
Aktualisiert: 2022-12-21
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