Trajektorienplanung für hochautomatisierte Kraftfahrzeuge mittels echtzeitfähiger nichtlinearer modellprädikativer Regelung

Die Trajektorienplanung stellt einen zentralen Bestandteil in der Wirkkette des hochautomatisierten Fahrens dar. Sie realisiert das Bindeglied zwischen der Bewegungsplanung und dem Fahrdynamikregler und sorgt idealerweise zum einen für eine klare Aufgabentrennung, zum anderen für eine Kompläxitätsreduktion der angrenzenden Funktionsmodule. Bei entsprechender Umsetzung gibt die Bewegungsplanung das übergeordnete Verhalten vor und kann in weiten Teilen unabhängig von konkreten Fahrzeugspezifika implementiert werden, während sich die Aufgabe des Fahrdynamikreglers ausschließlich darauf konzentriert, das Fahrzeug mithilfe der verfügbaren Aktuaktorik in den angeforderten Zustand zu überführen. Die Transformation des Verhaltens, das in Form von Referenzkurven und zusätzlichen einschränkenden Bedingungen übergeben wird, in einem konkreten, zeitlichen Ablauf von Zuständen, formuliert schließlich die Problemstellung der Trajektorienplanung.