Truck  |  Onderzoek  |  Bus 

MAN en de partners van het UR:BAN-samenwerkingsverband leggen de laatste hand aan het vier jaar geleden opgestarte onderzoeksproject

- Fundamenteel onderzoek: interactie tussen bestuurder en voertuig. - ‘Groene golf’-assistent: de voorlopige berekeningen wijzen op een brandstofbesparing - Cognitieve assistentie: specifieke panoramische beeldvorming voor de stadsbussen

Op 7 oktober 2015 hebben de partners van het UR:BAN-onderzoeksproject op de terreinen van Düsseldorf Messe en in het stadsverkeer zelf de resultaten van vier jaar research voorgesteld. De deskundigen van de drie UR:BAN-projecten stelden er om en bij de 50 demonstratievoertuigen tentoon. MAN was de enige constructeur van trucks met twee prototypes en een comfortcabine van een vrachtwagen.

Voor MAN heeft de interactie tussen chauffeur en voertuig betrekking op drie deelprojecten: mens en verkeer, communicerende verkeerssystemen en cognitieve assistentie.

"Bij de ontwikkeling van besturingsassistentie- en automatisatiesystemen is gebleken hoe complex en veeleisend het stadsverkeer wel is", aldus Karlheinz Dörner, onderzoeksleider assistentiesystemen van de afdeling Research & Engineering van MAN Truck & Bus. "Met behulp van de nieuwe technologieën hebben we in het kader van het UR:BAN-project het stadsverkeer bestudeerd en geanalyseerd. We hebben een digitale cabine ontworpen waarin de informatie van de truck zo intuïtief mogelijk aan de chauffeur wordt meegedeeld. De twee systemen die ook in het kader van het UR:BAN-project tot stand zijn gekomen (de ‘groene golf’-assistent voor vrachtwagens en het panoramisch camerasysteem voor stadsbussen) maken gebruik van deze knowhow."

Onderzoeksdomein ‘Mens en Verkeer’

In het kader van het deelproject ‘Mens en Verkeer’ heeft MAN de gebruikersinterface (interactie tussen de chauffeur en de truck) geoptimaliseerd vanuit het perspectief van de nieuwe assistentiesystemen.

Momenteel zijn er al heel wat privéwagens en trucks uitgerust met elektronische snufjes ter ondersteuning van de bestuurder. Enkele voordelen voor de bestuurder en de overige gebruikers: rijhulpsystemen zijn altijd wakker, raken niet vermoeid, wijzen op nakend gevaar en reageren razendsnel. In de toekomst zullen deze functionaliteiten nog toenemen. De rijhulpsystemen mogen de bestuurder niet overladen met aanwijzingen en waarschuwingen, maar moeten vooral eenvoudig en intuïtief zijn.

Daarom hebben de onderzoekers van MAN een weergave- en bedieningsconcept ontwikkeld voor ‘slimme’ cruise control. Met behulp van digitale kaarten en communicatie met de infrastructuur kan dit systeem onder meer de relevante gegevens en situaties langs het traject (zoals snelheidsbeperkingen, opeenvolgende verkeerslichten en bochten) registreren. Op basis van deze gegevens kan een dergelijk rijhulpsysteem de meest brandstofzuinige strategie berekenen voor het traject en de snelheid daarop afstemmen. Het systeem slaagt erin beter te anticiperen dan de chauffeur omdat deze laatste vooral zijn voertuig onder controle moet houden. De rijhulp kan een stopteken na een bocht al aangeven, waardoor de chauffeur zijn voertuig alvast in vrijloop kan zetten nog voor hij het bord effectief ziet. Het voertuig kan bijvoorbeeld ook een rood verkeerslicht naderen zonder af te remmen omdat het systeem aangeeft dat het licht binnen een paar seconden op groen zal springen.

Zonder deze informatie zouden veel bestuurders ten onrechte teruggrijpen naar cruise controle. Daarom hebben de ontwerpers van MAN werk gemaakt van de volgende vraag: waarmee moet de gebruikersinterface uitgerust zijn om de chauffeur de nodige informatie te verschaffen tijdens een bepaalde verkeerssituatie?

In een rijsimulator hebben de onderzoekers samen met beroepschauffeurs uitgemaakt welke informatie noodzakelijk is tijdens de hiervoor beschreven rijsituaties. Resultaat: een globaal weergaveconcept dat MAN in Düsseldorf heeft voorgesteld in de comfortcabine van een vrachtwagen. De informatie wordt hier weergegeven op een door de gebruiker aanpasbaar digitaal scherm, dat het analoge dashboard vervangt.

"Op die manier kunnen we de display voor de chauffeur doelgericht vormgeven. Om de aandacht van de chauffeur niet af te leiden met informatie over het voertuig, moet deze tot het strikte minimum beperkt blijven en gemakkelijk te begrijpen zijn. De optelsom van dit alles moet voor de chauffeur leiden tot ontspannender, efficiënter en veiliger rijden in het stadsverkeer", voegt Karlheinz Dörner eraan toe.

Dit deelproject sluit aan op de twee andere belangrijke aspecten die door MAN werden bestudeerd in het kader van UR:BAN, met name de ‘groene golf’-assistenten en het virtuele panoramasysteem. In deze projecten is een grote rol weggelegd voor de gebruikersinterface.

Onderzoeksdomein: ‘groene golf’-assistent

MAN heeft binnen het deelproject ‘interactie van data tussen verkeerssystemen’ een ‘groene golf’-assistent ontwikkeld. Deze rijhulp maakt optimaal gebruik van de groene verkeerslichten om het brandstofverbruik te verlagen, de slijtage van de remmen te beperken en de geluidsoverlast in te dijken.

"Een rijstijl gebaseerd op voorlopige berekeningen zorgt voor een besparing op brandstof. Dit principe geldt vooral voor bussen en vrachtwagens omdat het optrekken van een 40-tonner vanuit stilstand naar 50 km/u zeer energieverslindend is. Het voertuig in een vloeiende beweging laten doorstromen aan verkeerslichten kan een belangrijke besparing betekenen op het vlak van brandstofverbruik. Dat is nu net het principe van de ‘groene golf’-assistent die in interactie staat met een aangepaste wegeninfrastructuur", duidt Karlheinz Dörner.

Het kloppende hart van de rijhulp is een boordcomputer die op basis van informatie over de werking van de verkeerslichten langs het traject een brandstofbesparende rijstrategie berekent. De omschakeltijd van de verkeerslichten wordt via een wifiverbinding aan het voertuig doorgegeven. Bij ontvangst van de gegevens berekent het systeem de strategie voor een optimale benutting van de ‘groene golf’ langs het voorziene traject. Het systeem kan anticiperen op de vele verkeerslichten langs de route en bijvoorbeeld een stop inlassen als energiezuinig alternatief indien een groene golf niet haalbaar is. De rijhulp slaat de kwaliteit van de prognosegegevens op.

De infrastructuur moet aangepast worden aan deze nieuwe evoluties. Het UR:BAN-project heeft tevens de bijbehorende aspecten bestudeerd in samenwerking met modelsteden als Düsseldorf en Kassel. De rijdemonstratie in het volle stadsverkeer van Düsseldorf is gebaseerd op dit type serverinfrastructuur.

In tegenstelling tot de ‘groene golf’-assistent die enkel de ideale snelheid aanbeveelt, heeft MAN het vrachtwagenprototype uitgerust met een actieve cruise control. De bestuurder kan op die manier vertrouwen op de optimale snelheidsinstructies van de assistent. Deze laatste beschikt over een cruise control met afstelling op de specifieke afstand. Daardoor wordt de veiligheidsafstand tussen het voorgaande voertuig gerespecteerd en kan er indien nodig een stop aan de verkeerslichten ingelast worden. Om veiligheidsredenen staat de bestuurder echter zelf in voor het actief optrekken van het voertuig.

Tijdens de slothappening van het UR:BAN-project toont het prototype van MAN aan hoever de huidige techniek van een dergelijk geautomatiseerd communicatiesysteem staat.

Onderzoeksdomein: panoramische beeldvorming voor trucks

Rekening houdend met de beperkte manoeuvreerruimte in steden worden de buschauffeurs er vaak op de proef gesteld in specifieke situaties. Het kan gaan over op- en afstappende reizigers aan haltes, het kruisen van voetgangers en fietsers, de smalle straatjes, het verkeer uit de tegengestelde richting en het veranderen van rijstrook.

In het kader van het deelproject ‘cognitieve assistentie’ heeft MAN een panoramasysteem ontwikkeld dat specifiek afgestemd is op de complexe vereisten van stadsbussen. De onderzoekers van UR:BAN stellen dit systeem voor op een prototype tijdens het slotevenement van het project. Het systeem identificeert automatisch de actuele verkeerstoestand en biedt de chauffeur de mogelijkheid om de situatie, vanuit een speciaal voorzien observatiepunt, op een scherm te volgen. De specifieke situaties en schermweergaves zijn onder meer tot stand gekomen via rondvragen onder de buschauffeurs. Tijdens de ontwikkeling van het systeem hebben ook buschauffeurs de specifieke beelden kunnen evalueren en werd er continu naar hun mening gevraagd.

"Het camerasysteem biedt de bestuurder een duidelijk beeld van de omgeving rond zijn voertuig", gaat Karlheinz Dörner verder.

Het systeem identificeert automatisch de volgende verkeersituaties en geeft het beeld in kwestie weer op het scherm: naderen van een halte, stoppen, vertrekken aan een halte, rechts of links afslaan. De bestuurder kan zelf op een touchscreen specifieke beelden selecteren in nauwe doorgangen of bij het achteruit rijden.

Tijdens het project werden de basisvereisten van een dergelijk systeem bestudeerd voor toepassing in trucks. Om een kwalitatief behoorlijke weergave te verkrijgen van de volledige lengte van het voertuig, inclusief de voor- en achterdeuren van de bus, werden aan elke lange zijde twee camera’s geplaatst, in combinatie met een camera op de voor- en achterkant van de bus. Op basis van deze zes verschillende cameraposities wordt voor elke situatie een beeld berekend en weergegeven op het scherm van de chauffeur.

Het UR:BAN-onderzoeksproject

UR:BAN is een samenwerkingsproject van in totaal 31 ondernemingen, universiteiten, onderzoeksinstellingen en stadsbesturen. Ze werken samen aan rijhulp- en verkeersmanagementsystemen voor een betere stedelijke mobiliteit. Hun doel: meer efficiëntie, veiligheid en … doorstroming in het stadsverkeer. Er is een totaalbudget van 80 miljoen euro waarvan de helft gefinancierd wordt door het Duitse ministerie voor Economie en Energie. De focus van het Europese verkeersbeleid ligt vooral op de steden, want 70% van de Europese bevolking woont in een stad.

Meer informatie over het UR:BAN-onderzoeksproject vindt u op www.urban-online.org.