Einige Anmerkungen zur Optimalen Fahrweise von Kraftfahrzeugen

Zusammenfassung

Die bekanntesten Modelle zur KraftstoffVerbrauchsoptimierung der Fahrweise von Kraftfahrzeugen, der kontrolltheoretische Ansatz von SCHWARZKOPF/LEIPNIK und das dynamische Programmierungsmodell von HOOKER/ROSE/ROBERTS, können beide aus Gründen des Rechenaufwandes und verschiedener realitätsferner Prämissen, so z.B. der Bekanntheit des Höhenprofils der Fahrstrecke oder des Veikehrsaufkommens, nicht für eine bordrechnergestützte realtime-Berechnung kraftstoffverbrauchsgünstiger Fahrweisen im tatsächlich bestehenden Straßenverkehr verwendet werden. Situationsangemessen erscheint hingegen ein System, daß einerseits den stochastischen Umweltbedingungen Rechnung trägt und andererseits bezüglich des Rechenaufwandes so ausgestaltet ist, daß eine rasche Berechnung von FahrverhaltensvorschMgen für den Fahnzeugführer möglich ist. Kern dieses Systems ist eine aus verschiedenen Komponenten zusammengesetzte Heuristik zur Berechnung von sogenannten Fahrangaben in Form von Wertbestimmungen der Entscheidungsvariablen Beschleunigung (a), Fahrgeschwindigkeit (v) und Gang (k). Die Heuristik selbst baut auf einem Erklärungsmodell des Kraftstoffverbrauchs mit den Bestimmungsfaktoren Fahrangaben, technische Fahrzeugdaten und Rahmendaten, d.h. den umweltbedingten Großen Fahrbahnsteigung, Windrichtung und -geschwindigkeit, Streckenlänge, zulässige Höchstgeschwindigkeit und Wasserstandshöhe (Regen!), auf. Da sich die wesentlichen Rahmenbedingungen in der Realität für gewöhnlich nicht abrupt ändern, ist es ausreichend, ihre Wertausprägungen nach jeweils fest vorgegebenen Teilstrecken (Messzyklen) dem System mitzuteilen und bis zum nächsten Messzyklus als konstant zu unterstellen. Die Messzyklen selbst sind in Streckenabschnitte i der Länge ΔD unterteilt, für die die Heuristik am Anfang eines jeden Messzyklus’ die Fahrangaben Durchschnittsgeschwindigkeit v_i, Beschleunigung a_i und Gangwahl k_i bestimmt.