Jonas Schiller M.Sc.
Arbeitsgebiet(e)
Trajektorienplanung für das automatisierte Fahren
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Die Forschung im Gebiet des hochautomatisierten Fahrens ist weltweit aktiver denn je. Durch den rasanten Fortschritt von Soft- und Hardware eröffnen sich stetig neue Möglichkeiten, die komplexen Probleme zu bewältigen, die eine hochautomatisierte Fahrt hervorbringt.
Viele Ansätze verfolgen dabei ein modulares Konzept, bei dem verschiedene Aufgaben von unterschiedlichen Systemen gelöst werden. Die verschiedene Module wie Sensorik, Umfelderfassung, Taktik- und Trajektorienplanung, Fahrzeugführung und Fahrdynamikregelgung, sowie Sicherheitssysteme basieren dabei oft auf unterschiedlichen Technologien und Methoden, um eine optimale Performance in allen Bereichen zu ermöglichen. Wo in der Umfelderfassung und Manöverplanung zunehmend künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen zum Einsatz kommt, um unbekannte Situationen lösen zu können, finden sich in der Trajektorienplanung und Regelung oft bewährte Ansätze aus der Robotik, der Optimierung und der klassischen Regelungstechnik, die mithilfe von Modellwissen sehr robuste, zuverlässige und deterministische Lösungen ermöglichen.
In meiner Forschung beschäftige ich mit im Speziellen mit der modellbasierten Trajektorienplanung mit dynamischen Umfeldobjekten im fahrdynamischen Grenzbereich. Ein konkreter Anwendungsfall ist das Notmanöver zur Kollisionsvermeidung, wenn reines Bremsen auf gerader Strecke nicht zielführend ist.
Mein Konzept basiert dabei auf der Dissertation von Herrn Gundlach, der in Kooperation mit der VW-Konzernforschung eine Trajektorienplanung für den fahrdynamischen Grenzbereich entwickelt hat. Dieser Ansatz auf Basis eines Optimalsteuerungsproblems hat sich bereits in Testfahrzeugen bewährt und wird von uns in verschiedene Richtungen weiterentwickelt. Wo sich mein Kollege mit der Planung komfortabler Trajektorien und Kinetosevermeidung befasst, stehen in meiner Forschung dynamische – also zeitveränderliche – Umfeldobjekte im Vordergrund. Herr Steinke
Konkrete Inhalte der Forschung sind unter Anderem
- Integration zeitabhängiger Umfeldobjekte in die wegbasierte Problembeschreibung
- Gewährleistung der Lösbarkeit des Problems unter allen Umständen
- Optimierung der Recheneffizienz für den Einsatz im Fahrzeug
- Verzahnung mit angrenzende Komponenten wie Manöverplanung und Regelung
Titel | Typ | Status |
---|---|---|
(wird in neuem Tab geöffnet) Die optimale Ausweichtrajektorie | Proseminar | reserviert |
Optimale Trajektorienplanung unter Berücksichtigung von unsicherheitsbehafteten dynamischen Objekten | Masterarbeit | in Bearbeitung |
Verhaltensplanung für das automatisierte Fahren in strukturierten Umgebungen | Masterarbeit | abgeschlossen 1/2022 |
Kollisionsfreie Pfadplanung für autonome Flugobjekte mittels Graphensuche | Bachelorarbeit | abgeschlossen 10/2021 |
Global Optimal Trajektory Planning for Automated Driving in Time Varying Environments | Masterarbeit | abgeschlossen 5/2021 |
(wird in neuem Tab geöffnet) Berechnung fahrbarer Anhaltetrajektorien im automatisierten Straßenverkehr | Projektseminar | abgeschlossen 4/2021 |
Satellitentracking mittels Extremwertregelung |
Bachelorarbeit | abgeschlossen 3/2021 |
(wird in neuem Tab geöffnet) Automatisiertes Parken in begrenzten Umgebungen – Implementierung von Parkfunktionen auf dem IAT/ES Versuchsfahrzeug | Projektseminar | abgeschlossen 10/2020 |
Extremum Seeking – Methodik, Stabilität und Anwendungen | Proseminar | abgeschlossen 6/2020 |
Planung sicherer Anhaltetrajektorien mittels Optimalsteuerung | Studienarbeit | abgeschlossen 1/2020 |
Modellierung der durch die Streckentopologie angeregten vertikalen Fahrzeugdynamik | Proseminar | abgeschlossen 1/2020 |
Lageregelung eines Erdbeobachtungssatelliten | Bachelorarbeit | abgeschlossen 3/2020 |
Effiziente Kollisionserkennung prädizierter Trajektorien | Bachelorarbeit | abgeschlossen 3/2020 |
(wird in neuem Tab geöffnet) Modellprädiktive Regelung für das automatisierte Parken in begrenzten Umgebungen | Forschungsseminar | abgeschlossen 8/2019 |
(wird in neuem Tab geöffnet) Modellprädiktive Regelung zur sicheren Folgefahrt | Forschungsseminar | abgeschlossen 8/2019 |
Abstands- und Überlappungsberechnung von Polytopen | Proseminar | abgeschlossen 8/2019 |
Lageregelung und Stabilisierung von Orbitern | Proseminar | abgeschlossen 9/2019 |
(wird in neuem Tab geöffnet) Positionierung und Stabilisierung mit Reaktionsrad-Aktorik | Bachelorarbeit | abgeschlossen 10/2019 |
(wird in neuem Tab geöffnet) Malen nach Zahlen mit dem X-Y-Plotter | Projektseminar | abgeschlossen 9/2019 |
(wird in neuem Tab geöffnet) Kollisionsüberprüfung geplanter Trajektorien unter Berücksichtigung polygonaler Objektgeometrien | Bachelorarbeit | abgeschlossen 5/2019 |
(wird in neuem Tab geöffnet) Entwicklung eines Endeffektors für einen X-Y-Plotter | Projektseminar | abgeschlossen 2/2019 |