Studien belegen hohe genauigkeit von schleppkurvensimulationen mit AutoTURN

08-08-2015

In der Theorie sehen die Ergebnisse moderner Software für die Straßenplanungeigentlich immer verlässlich aus. Die einschlägigen Programme sind so fortgeschritten, dass sie bei richtiger Bedienung immer brauchbare Daten zum Fahrbahnentwurf liefern.

Doch welche Rolle spielen Faktoren, die schlecht simulativ darzustellen sind? In der Praxis zeigte sich in der Vergangenheit oft, dass zum Beispiel vorhandene Schäden an Bordsteinen oder Fehleinschätzungen der Kurvengängigkeit der Testfahrzeuge die Ergebnisse von Schleppkurven-Simulationen beeinträchtigen.

Um herauszufinden, wie brauchbar die Simulationen von AutoTURN letztlich unter realen Bedingungen sind, haben sich in den vergangenen Jahren eine ganze Reihe an wissenschaftlichen Studien daran gemacht, die durch das Transoft-Programm erzielbaren Ergebnisse auf empirische Weise zu testen.

 

Auf Herz und Nieren getestet

Mittels des Vergleichs harter GPS-Daten von realen Testfahrten mit den simulierten Schleppkurven von AutoTURN sollte festgestellt werden, in welchem Maße Verkehrsplaner AutoTURN bedenkenlos für ihre Projekte einsetzen und aufwändige Testfahrten vermeiden können.

Besonders machte sich dabei der Lehrstuhl für Verkehrswesen und Straßenverkehrsanlagen der Universität der Bundeswehr München verdient. Hier wurden AutoTURN in zwei verschiedenen Studien auf Herz und Nieren getestet.

In der ersten, durch Ingenieur Stephan Stroh durchgeführten Studie, wurden als Vergleichswerte für die durch AutoTURN gelieferten Ergebnisdaten GPS-Daten von zuvor unter realen Bedingungen durchgeführten Testfahrten herangezogen. Als Testfahrzeug diente ein Gespann aus einem MAN 18.410 als Zugmaschine und mit drei-achsigem Auflieger, das insgesamt auf eine Länge von 16,5 Metern kam. An allen vier Eckpunkten des Fahrzeugs wurden GPS-Sensoren angebracht, welche die Daten kontinuierlich aufzeichneten. Für die Kurvenfahrt wurde ein Winkel von 270° in einem Kreisverkehr gewählt, der von zwei verschiedenen Fahrern absolviert wurde.

Zum Vergleich wurden die selben Bedingungen in AutoTURN auf Basis des “Sattelauflieger CO”-Profils nachgestellt. Mit Hilfe des “Constant Pursuit” Analyseverfahrens wurde die Kurvenfahrt entlang eines “Aktiven Weges” simuliert. Die so erhaltenen Daten ermöglichen einen direkten Vergleich von realen und simulierten Schleppkurven.

Das Ergebnis: Laut Stroh wurde die innere Hüllkurve von AutoTURN “nahezu identisch” abgebildet. Bei der äußeren Hüllkurve wurde eine geringe Abweichung festgestellt, AutoTurn berechnete den Platzbedarf etwas großzügiger als nötig. Dennoch kommt die Studie zu dem Fazit, dass die “durchgeführte Simulation hinreichend genau und damit für einen Einsatz in der Planung geeignet ist.”

 

Dynamische Schleppkurvenermittlung mit Prädikat “elegant

Auch in einer weiteren Studie der Bundeswehr unter der Leitung der Ingenieure Stefan Klein und Sebastian Simmen zogen die Tester eine positive Bilanz. Im Gegensatz zur obigen Studie wurde hier auf der Basis einer dynamischen, nicht einer statischen, Leitlinie (also der idealen Fahrtkurve) getestet. Im Vergleich mit konkurrierenden Programmen bekam AutoTURN gar das Prädikat “elegant” verliehen. “Die dynamische Schleppkurvenermittlung ohne vorgegebene Leitlinie lässt eine Überprüfung der Befahrbarkeit des Kreisverkehrs innerhalb kürzester Zeit ohne aufwendige Hilfskonstruktionen zu”, schloss der Bericht.

In einer weiteren Studie testete die Technische Universität München AutoTURN unter ganz anderen Voraussetzungen. Ingenieur Steffen Hürter fokussierte sich in seiner Versuchsanordnung auf moderne Landmaschinen. In der Agrarwirtschaft wird die Berechnung von Schleppkurven immer dringender, weil die hier verwendeten Nutzfahrzeuge im Laufe der Jahrzehnte technische-universitat-munchen

immer größer geworden sind. Mähdrescher waren zum Beispiel in den fünfziger Jahren oft gerade einmal drei Meter breit, während moderne Maschinen fast elf Meter Breite und erreichen und mehr als vier Mal so viel wiegen. Der Schaden, den Maschinen jüngeren Datums an Feldwegen anrichten, ist beachtlich.

Hürter wählte für seine Studie fünf landwirtschaftliche Fahrzeuge verschiedener Größe, darunter ein Zuckerrübenroder und Traktor mit Pflug von knapp 15 Meter Länge. Im Ergebnis lag die prozentuale Abweichung von simulierter zu reeller Schleppkurve bei AutoTURN bei nur 2,69 Prozent: “Durch die Simulation lassen sich Schleppkurven präzise nachbilden und vorhersagen”, urteilt Hürter abschließend.

Fazit: Alles in allem geben die beteiligten Forscher AutoTURN eine positive Bewertung. Die durch das Programm generierten Schleppkurven sind genau genug, so dass man sich in der Planung auch ohne Testfahrten auf sie verlassen kann.