Einparken eines Gelenkbusses

[oberallgeier]

Ihr habt Recht, Rückwärtsfahren ist wohl zu schwierig ...

Wenn ich mitunter sehe, wie locker manche (recht wenige !!) Sattelschlepper- oder Lastzug-Fahrer dieses Rückwärts-in-ein-Fabriktor-Einfahren erledigen staune ich immer wieder - Gliederbus-Rückwärtsfahrten kenne ich leider nicht. Rückwärts mit nem "Zug" ist im Prinzip schwierig. Oder auch nicht (kommt gleich wieso).

Schau Dir doch mal die Hundekurve an (klick mal) - die auch Traktrix genannt wird (klick wieder), dann wirst Du vermutlich Einiges zu Deiner Problematik sehen.

... Aber auch Vorwärtsfahren ist interessant ... scharf abbiegen ... erst "ausholen" ... dann erst abbiegen ...
... Er muss das Hindernis erkennen, genau positionieren und dann das Abbiegemanöver berechnen ...

Genau.

Jetzt kommt die tricky Geschichte. Wenn ich mich richtig erinnere (war mal ein Forschungs-/ Entwicklungsvorhaben von dem ich erfuhr), ist die Grundlage der Lösung die Tatsache, dass man "hintenraus" - also bei der Rückwärtsfahrt von mehrgliedrigen Fahrzeugen genau die Strecke abfährt, die man vorwärts auch abfahren muss/müsste. Nun kommt Dein "... dann das Abbiegemanöver berechnen ..." ins Spiel. Du rechnest also ein entsprechendes Abbiege- oder Ausparkmanöver bei Vorwärtsfahrt aus - und danach fährst Du genauso, nur eben alles rückwärts - also die Lenkausschläge GENAU passend zu der jeweiligs aktuellen Gesamtgeometrie - in die Parklücke. Für unsere "normales" Empfinden fühlen sich da manchmal die Lenkausschläge falsch, zu groß oder zu klein etc. an. Deshalb klappt dann nicht immer.

Problematisch bei dieser Vorwärts-rechnen und rückwärts-fahren - Überlegung ist leider die Tatsache, dass sich manche Eigenstabilität beim Vorwärtsfahren (siehe wieder Hundekurve) beim Rückwärtsfahren als schlimme Unstabiltiät rausstellt. Daher sind schon kleine Abweichungen vom Soll der Tod dieser Rückwärts-Vorberechnung.

Vielleicht helfen Dir aber die Ansätze trotzdem ?

[Geistesblitz]

Im Prinzip müsste man ein Regelungssystem aufbauen, wenn man damit rückwärts fahren will. Auf jeden Fall brauchst du einen Winkelsensor (Potentiometer oder so) im Gelenk zwischen den Fahrzeugteilen. Je nach Lenkausschlag müsste dann auch ein Sollwinkel berechnet werden, der dann eingehalten werden muss. Bei Abweichungen von diesem Sollwinkel wird dann halt die eigentliche Lenkachse in Abhängigkeit der Geschwindigkeit korrigiert. Schwierig wird dabei nur, dass das System nichtlinear ist und der Reglerentwurf nicht besonders einfach wird. Wenn kleine Lenkausschläge aber gleich korrigiert werden, dass sie nicht allzu groß werden, könnte das trotzdem funktionieren. Wenn man die Herausforderung sucht, kann man versuchen einen Bus mit einem weiteren Glied zu steuern, aber dafür sollte man schon ein paar Vorlesungen in Regelungstechnik gehört haben. Unteraktuierte Systeme sind zumindest bei uns häufig auch mal Diplomthemen, Systeme wie die verschiedenen inversen Pendel sind da gute Beispiele.

[Lilith]

Oje, das klingt ja sehr kompliziert,
aber auch spannend!!!
Ich habe mir die Seiten angesehen. Das Rückwärtsfahren möchte ich verwirklichen. Du hast wahrscheinlich Recht, daß ein großes Problem die Stabilität ist.
Schon bei geringen Abweichungen wg. Schlupf o.ä. kann die Berechnung hinfällig werden.
Vorteil beim Gelenkbus gegenüber einem Anhänger ist, daß der Gelenkbus stabiler gebaut werden kann.

[Lilith]

@Geistesblitz,
ein 2. Glied führt hier wohl zu weit. Ich kenne mich in Regelungstechnik nicht so gut aus, aber ich glaube mit einem Glied kann ich mich schon einarbeiten.
Dies müßte gehen. Ohne jetzt schon viel darüber gelesen zu haben, problematisch ist wahrscheinlich, daß in dem Moment, wenn der Gab zum Sollwinkel
ausgeglichen werden soll, der Sollwinkel schon wieder ein anderer ist.

[Geistesblitz]

Dafür sollte die Regelung ja auch schnell genug arbeiten. Das läuft dann so, dass die Abweichung von Soll- und Istwinkel berechnet wird (Fehler=Soll-Ist), diese mit einem Faktor multipliziert wird und dann auf die Lenkstellung addiert wird. Das wäre ein einfacher P-Regler, am besten wären da wirklich Simulationsprogramme, um die Reglerstabilität überprüfen zu können. Interessant ist bei deinem Konzept auch, dass ja eigentlich nicht nur der Gliedwinkel, sondern ja auch das Verbleiben auf der Fahrstrecke gleichzeitig geregelt werden muss.

[wkrug]

Zudem sollten die Achs- und Drehpunktabstände so gewählt werden, das das Heck des Busses beim Abbiegen nicht zu stark ausschwenkt und damit die Gegenfahrbahn leerräumt.

[Lilith]

@wkrug,
bei den Abmessungen des Fahrwerks möchte ich mich an reale Gelenkbusse orientieren.
@Geistesblitz,
man könnte die Motorsteuerung auslesen, um zu prüfen, ob man noch auf der Fahrstrecke ist.
Was meinst Du mit Simulationsprogrammen?

[Geistesblitz]

Mit Simulationsprogrammen mein ich sowas wie Matlab/Simulink, wobei man da aber nicht so leicht rankommt. Wenn man den Aufwand nicht scheut kann man aber auch in anderen Programmiersprachen simulieren.
Wie willst du denn die Motorsteuerung auslesen, um Rückschlüsse auf die Fahrstrecke zu bekommen? Die Motorsteuerung ist doch nur dafür da, die Motoren anzutreiben, Input bekommst du doch nur von Sensoren zB. Abstandssensoren oder Drehencoder auf den Achsen. Wenn du mit Schrittmotoren fährst, dann muss der Controller eben "mitzählen", aber solange du nichts Teureres verwendest wirst du deine Motorsteuerung wohl kaum auslesen können.