Effiziente Notfallbremsung bei Platoons

Als Platoons werden Fahrzeuge bezeichnet, welche in kurzen Abständen von 5 bis 10 Metern dicht hintereinander fahren. Diese Fahrzeuge kommunizieren und koordinieren ihre Aktionen durch den drahtlosen Austausch von Nachrichten mit kritischen Informationen, welche von den Längs- und Quersteuerungssystemen der Fahrzeuge verarbeitet werden.

Die Vorteile von Platoons sind ein erhöhter Fahrzeugdurchsatz auf Autobahnen, Kraftstoff-/Energieeinsparungen durch verbesserte Aerodynamik, Fahrerkomfort und damit sicheres Fahren. Bei Abständen von 5 Metern und darüber hat der Platoonführer keine Treibstoff-/Energieeinsparungen. Windkanalversuche haben jedoch gezeigt, dass auch der Platoonführer dann Vorteile hat, wenn die Abstände unter 5 Metern liegen. Obwohl dies Kraftstoff- und Energieeinsparungen maximiert, werden Bremsmanöver bei derart kurzen Abständen extrem gefährlich, da Platoons mit autobahntypischen Geschwindigkeiten von mehr als 100 km/h fahren.

Im Notfall müssen alle Fahrzeuge in kürzester Zeit vollständig zum Stillstand gebracht werden. Daher müssen alle Fahrzeuge ihre maximal mögliche Bremskraft aufbringen. Solche Manöver zeichnen sich jedoch durch die heterogenen Brems- bzw. Verzögerungsfähigkeiten der Fahrzeuge aus. Wenn beispielsweise ein Fahrzeug mit seiner maximalen Verzögerungsfähigkeit bremst, kann dieselbe Verzögerung für seinen unmittelbaren Vorgänger und die nachfolgenden Fahrzeuge eventuell nicht möglich sein, z.B. aufgrund von Beladungsbedingungen, etc. Dies kann zu katastrophalen Fahrzeugkollisionen führen. Daher liegt der Fokus dieser Forschung auf der Entwicklung von Ansätzen und Brake-by-Wire-Steuerungen, die ein sicheres, kollisionsfreies Bremsen von Platoons ermöglichen.