Realsimulation von Spurwechselvorgängen im Straßenverkehr

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1998, p. 69 (#3)

Es wurden Spurwechselvorgänge und reale Manöver im Straßenverkehr mit einem vollausgerüsteten Meßfahrzeug untersucht.
Es ergab sich, daß die in der Literatur veröffentlichten Einflußgrößen nicht reproduziert werden können (bis auf Weiß [5]).
Spurwechsel des realen Straßenverkehrs sind im höchsten Maße unsymmetrisch.
Normale Spurwechselvorgänge dauern unabhängig von der Fahrgeschwindigkeit zwischen 4,7 und 6,5 s.
Zwischen 3,1 und 4,7 s Spurwechselzeitdauer spricht man von schnellen Fahrstreifenwechsel. Nur bei Notausweichen am Grenzbereich des Fahrzeugs wird der Spurwechsel symmetrisch (t = 2 - 3 s).


Investigations of lane-change-manouvers were carried out with a full electronicly equipped measuring-car. In addition real lane-changes in normal traffic situations were examined.
Results showed that influence parameters given in literature are not reproducible (with the exeption of Weiß [5]).
Realistic lane-change-manouvers are extremely unsymmetrical.
Ordinary lane-changes have a duration of 4,7 to 6,5 s independently from driving-speed.
Lane change duration of 3,1 to 4,7 s can be considered as fast.
The manouver is symmetrical only in emergency-lane-changes approaching the performance limits of the car (t = 2 - 3 s).


Zitat

Sporrer, A.; Prell, G.; Buck, J.; Schaible, St.: Realsimulation von Spurwechselvorgängen im Straßenverkehr. Verkehrsunfall und Fahrzeugtechnik 36 (1998), pp. 69 - 76 (# 3)

Inhaltsangabe

Durch die Verfasser wurden zunächst die herkömmlichen Rekonstruktionsmethoden für Fahrspurwechsel aufgezeigt und auf Probleme bei deren Anwendungen verwiesen. Es wird dann der Versuchsaufbau und die Ausstattung des Versuchsfahrzeuges mit der Meßtechnik beschrieben. Für die Dokumentation der fahrdynamischen Größen aus etwa 100 Fahrversuchen wurden

  • der Lenkwinkel
  • die Querbeschleunigung
  • der Gierwinkel

gemessen. Die Realsimulation der Spurwechselvorgänge erfolgte für die Verkehrsbereiche

  • Stadt
  • Landstraße
  • Autobahn

in unterschiedlichen Geschwindigkeitsbereichen im Bereich von 50 – 160 km/h. Die ermittelten Querbeschleunigungen variierten zwischen 0,6 – 7,6 m/s² und sind bis auf Notsituationen nicht von der gefahrenen Geschwindigkeit abhängig. Die Dauer des Fahrstreifenwechsels bewegt sich, außer in Notsituationen, unabhängig von der gewählten Geschwindigkeit in einem Zeitraum von t = 3,1 – 6,5 s. Die Untersuchung erbrachte, dass 'normal ausgeführte Spurwechsel' mit hoher Wahrscheinlichkeit asymmetrisch gefahren werden, da die Symmetrie proportional mit der Intensität der Ausführung steigt.

Die Bewertung der Intensität der durchgeführten Manöver erfolgte in 3 Klassen:

  • 1: Gefordert wird hier ein "normaler" Spurwechsel, wie er im Straßenverkehr gefahren wird. Im Vordergrund soll bei diesen Manövern das reine Wechseln des Fahrstreifens stehen.
  • 2: Bei Spurwechsel dieser Kategorie wird auf die Verringerung der Wechselzeit Wert gelegt. Angestrebt werden soll der zügige Wechsel in eine Lücke des fließenden Verkehrs. Die Intensität des Spurwechsels soll bis an die Grenze des für den Probanden im Straßenverkehr gerade noch praktikablen Bereichs heranreichen.
  • 3: Spurwechsel dieser Klasse sind Notausweichmanöver bis an den Grenzbereich des Fahrzeugs. Die Idee dieses Spurwechseltypus ist das Ausweichen vor einem plötzlich auftauchenden Hindernis, z.B. um einen Unfall zu vermeiden.

Tabelle Versuchsergebnisse Spurwechsel bei 50 km/h

Zeit [s] L [m] Ay [m/s2] Lenkwinkel [°] Bewertung
7 97 0,6 10 1
5,7 79 1 10 1
5,7 79 0,75 17 1
4,7 65 0,75 15 1
5,6 78 0,6 10 1
5,8 81 0,6 13 1
6 83 0,9 17 1
5,5 76 1 15 1
4 56 2,2 40 2
3,2 44 3,9 60 2
4,7 65 1,8 25 2
3,7 51 1,7 23 2
4,3 60 1,5 20 2
3,1 43 2,2 35 2
3,5 49 1,6 25 2
4,2 58 1,6 30 2
3,4 47 2,3 40 2
3,4 47 2,3 40 2
2,5 35 4,5 80 3
2,1 29 4,3 100 3
2,1 29 7 140 3
2 28 7,6 180 3
2 28 6 140 3
2,1 29 6,4 140 3


Tabelle Versuchsergebnisse Spurwechsel bei 80 km/h

Zeit [s] L [m] Ay [m/s2] Lenkwinkel [°] Bewertung
4,5 100 1 10 1
5,7 127 0,9 8 1
6,2 138 0,7 7 1
5,5 122 0,6 7 1
2,8 62 3,5 35 2
3,1 69 4 40 2
3 67 3,8 38 2
4,2 93 1,6 17 2
4 89 2,1 20 2
4,3 96 2 20 2
2,6 58 3,3 30 2
3,8 84 3 30 2
1,9 42 6 65 3
2,1 47 7 105 3
2 44 5 50 3
2 44 5,9 70 3

Anmerkungen

Die Versuche sind nach Angaben der Autoren ein Spin-off der Doktorarbeit des Coautors Stephan Schaible: Fahrzeugseitenwindempfindlichkeit unter natürlichen Bedingungen. Dissertation am Institut für Kraftfahrwesen der RWTH Aachen, 1998. Offenbar wurde der fertig instrumentierte Versuchs-Pkw für die Spurwechselversuche genutzt.

Etwa 20 Jahre spätere Untersuchungen des Ingenieurbüros Schimmelpfennig und Becke zeigten u.a., dass der Spurwechsel von Pkws bei 130 km/h auf Autobahnen im Mittel rd. 4,5 ... 5,5 s dauert (vgl. UREKO Spiegel 20/2018, Schlottbom, S.: Aktuelle Fahrversuche: Pkw-Spurwechsel mit Richtgeschwindigkeit auf Autobahnen).

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