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This master's thesis focuses on developing a robust framework for co-simulating microscopic traffic scenarios and vehicle dynamics, leveraging the capabilities of SUMO and CARLA. The essence of this research lies in its meticulous analysis of existing simulation tools, leading to identifying the most effective co-simulation strategies and intercommunication methods. A comparative study elucidates the strengths and limitations of these methodologies, guiding the selection of an optimal approach.
Central to the methodology is a thorough understanding and application of SUMO and CARLA, enhanced by the strategic implementation of intercommunication methods. The detailed integration of these tools and the introduction of test automation significantly boost simulation efficacy. The framework's reliability and accuracy are rigorously validated through well-defined procedures and metrics, ensuring fidelity in simulation results.
Key to this research is the design of experimental scenarios that reflect real-world traffic conditions underpinned by carefully chosen simulation parameters. These scenarios are pivotal in validating the co-simulation framework's performance, supplemented by a performance cost analysis focusing on processing efficiency. The thesis culminates with a critical discussion of the findings, addressing the research objectives and posing solutions to identified challenges. Potential areas for future enhancements are explored, highlighting the framework's limitations.
In conclusion, this thesis contributes significantly to the field of traffic simulation for autonomous driving technologies. It presents a comprehensive co-simulation framework, offering researchers and engineers a sophisticated tool for advanced testing and validation. The insights and recommendations provided are instrumental for ongoing research and development in this rapidly evolving domain.
Diese Arbeit befasst sich mit der Darstellung und Vorplanung verschiedener technischer Lösungen für die Wärmeversorgung der Friedenskirche Zwickau. Das Hauptanliegen ist die Entwicklung und Bewertung eines Heizkonzepts, mit dem Ziel, den Energieverbrauch zu senken und das Raumklima im Kirchensaal zu verbessern.
Es wird die Möglichkeit untersucht, das Alter von Schäden an metallischen Karosserieteilen des Exterieurs zu bestimmen. Dazu werden Korrosionsprozesse und die Unterwanderung der Korrosionsschutzschichten näher untersucht. Darüber hinaus wird ein Feldversuch an realen Fahrzeugen konzipiert, welcher der verbesserten Einschätzung von Korrosionsraten um Beschädigungen dienen soll und Einflussfaktoren untersucht.
Ziel dieser Arbeit war die Erarbeitung einer Strategie zur Aufklärung von Schadenfällen mit Manipulationsverdacht unter Beteiligung von Tieren untersucht. Im Vordergrund stand dabei die umfangreiche Literaturrecherche.
Als erstes fand eine Auswertung aktueller Statistiken zu Unfällen mit Wildbeteiligung statt. Im Anschluss wurden die rechtlichen Rahmenbedingungen und der aktuelle Stand im Bereich der Versicherung genauer erläutert. Anschließend wurde eine Literaturrecherche
durchgeführt, um den aktuellen Stand der Technik zu diesem Thema zu untersuchen. Anschließend wurden morphologische Daten zu verschiedenen Wildtieren tabellarisch zusammengestellt in Anlehnung an die Tabelle von BRÖSDORF.
Als nächstes erfolgten die Betrachtung und Auswertung wildtierspezifischer Schadenbilder mit Hilfe bereitgestellter Datensätze von KRUSE. Danach wurden charakteristische Merkmale für Schadenbilder bei Wildunfällen ausgearbeitet. Mit den gewonnenen Erkenntnissen wurde eine Arbeitsanleitung zur Aufklärung von Schadenfällen mit Manipulationsverdacht unter Beteiligung von Tieren erarbeitet. Zusätzlich wurden im Anschluss mehrere Berechnungen zum Bewegungsverhalten von Wildtieren angestellt.
Es konnte herausgearbeitet werden, dass die Betrachtung der Untersuchung von Schadenfällen mit Manipulationsverdacht unter Beteiligung von Tieren in dieser Arbeit dazu beitragen kann, die Aufklärung von Manipulationen zu verbessern.
Während der Erstellung der Diplomarbeit ist ersichtlich geworden, wie hilfreich die Wildtier-Datenbank vom KRUSE ist. Diese wird stetig erweitert. Die Erstellung einer internationalen Datenbank unter bestimmten Randbedingungen wäre optimal, um in Zukunft auf eine noch größere Datenbasis zurückgreifen zu können. Außerdem gestaltete es sich schwierig, aktuelle Geschwindigkeitsangaben zu den untersuchten Wildtieren zu finden. Hier wäre die Untersuchung zu neuen Methoden zur Geschwindigkeitsmessung zukünftig interessant, wie z. B. der Einsatz von Drohnen.
In den letzten Jahrzehnten hat sich die Automobilindustrie durch neue Materialien, Technologien und Designansätze stetig entwickelt. Das Design, das entscheidend für die Kaufentscheidung ist, muss sowohl Kundenwünsche erfüllen als auch technischen Anforderungen wie Sicherheit und Aerodynamik gerecht werden. Der Prozess zur Erstellung des endgültigen Designs ist komplex und umfasst mehrere Überarbeitungen. Da in der frühen Projektphase Zeit eine entscheidende Rolle spielt, haben Stylingflächen zu Beginn oft eine geringe Qualität, was den Arbeitsaufwand erhöht. Insbesondere die Erstellung erster Körper aus diesen Stylingflächen wird dadurch schwieriger. Dabei stellen fehlerhafte A-Flächen und Radien, die kleiner als die Materialstärke sind, die größten Probleme dar. Mit der zunehmenden Komplexität von Fahrzeugen und kürzeren Entwicklungszyklen ist die Effizienzsteigerung durch Automatisierung, besonders unter begrenzten Budgets, essenziell für die Verbesserung von Qualität und Effizienz im Entwicklungsprozess.
Daher ist das Ziel dieser Studie, die Automatisierungsmöglichkeiten in der Entwicklung von designrelevanten Kunststoffkomponenten in der Automobilbranche zu analysieren. Dabei liegt der Fokus darauf, den Entwicklungsablauf effizienter zu gestalten, ohne die Stylingfläche und zu viel Genauigkeit zu verlieren. Vor dem Hintergrund zunehmender Fahrzeugkomplexität und kürzerer Entwicklungszeiten betont die Arbeit die Wichtigkeit, Automatisierungschancen zu erkennen und zu nutzen, um den Entwicklungsprozess in der Automobilindustrie zu optimieren.
Um verschiedene Methoden zur Erstellung erster Bauteile zu erarbeiten, werden die Ansätze an zwei Fallbeispielen getestet. Dabei ist die Abschlepphaken-Abdeckung als simples Teil anzusehen und das Logo als komplexes. Die Untersuchung teilt sich in die Reparatur von A-Flächen und die Erzeugung von Materialstärken auf. Die traditionellen Lösungen für beide Aufgaben werden im aktuellen Stand der Technik dargestellt und dienen als Vergleichsmodell. Eine Reparatur wurde nur beim Logo betrachtet, da nur hier Fehler in den Stylingflächen vorlagen. Es stellte sich heraus, dass eine vollautomatische Reparatur nicht möglich ist, eine Teilautomatisierung jedoch in Betracht gezogen werden kann. Die bei der Generierung der Materialstärke entstandenen Lösungen werden auf Genauigkeit und Aufwand analysiert und bewertet. Darüber hinaus werden die Kosten der benötigten Systeme miteinander verglichen. Der Sieger aus dieser Bewertung zeigt den Ansatz, der das beste Verhältnis zwischen Genauigkeit und Aufwand bietet. Der Voxel-Ansatz im System Synera erreicht die besten Ergebnisse. Anhand eines dritten Bauteils wird das Potential zur Einsparung von Zeit und somit auch Geld mit dem gewählten Ergebnis aufgezeigt.
Der erarbeitete teilautomatisierte Prozess besitzt seine Grenzen hinsichtlich der zu verarbeitenden Datenmengen und Stabilität des Systems. Wenn Synera dahingehend Verbesserungen einbringt, wird dieser Ansatz zunehmend genauere Ergebnisse erzeugen können. Doch für einen vollständig automatisierten Prozess braucht es noch Einiges an Forschung.
Heutzutage ist es für Unternehmen, insbesondere in der hart umkämpften Automobilbranche, essenziell, die Effizienz in Zeit- und Kostenmanagement zu maximieren. Das frühzeitige Erkennen und Nutzen von Optimierungs- und Automatisierungsmöglichkeiten sind dabei von zentraler Bedeutung. Ein optimierbarer Bereich in der Fahrzeugentwicklung ist der Prozess der Erstellung von Bauteildaten aus Stylingflächen.
Diese Flächen durchlaufen in den Anfangsphasen eines Projekts mehrere Überarbeitungen, wobei oft verschiedene Designoptionen erwogen werden. Die schnelle Bewertung der Umsetzbarkeit dieser Entwürfe ist entscheidend, um notwendige Anpassungen rechtzeitig vornehmen und eine endgültige Designentscheidung zu treffen. Dafür werden Untersuchungen zum Fahrzeuggewicht, dem Schwerpunkt und Bauraum von einzelnen Komponenten sowie deren Herstellbarkeit gemacht. Die benötigte Basis für die Untersuchungen bieten neben Schnittdarstellungen dreidimensionale Volumenkörper. Durch häufige Styling Änderungen und geringe Stylingflächen Qualität in frühen Projektphasen kommt es zu einem hohen Zeit- und Kostenaufwand. Dies führt zur Zielsetzung.
Es wird ein teilautomatisierter Prozess für die Konstruktion entwickelt, mit dem in der angesprochenen Phase schnell erste Datenstände für Untersuchungen erstellt werden. Um diesen Prozess zu entwickeln werden die Hauptprobleme in der Konstruktion rausgefiltert. Diese sind die Reparatur von fehlerhaften A-Flächen und die Aufdickung dieser Flächen zu einem Körper. Für diese beiden Probleme werden eine Vielzahl von Ansätzen erarbeitet und an mehreren Fallstudien getestet. Bei den Ansätzen werden die Softwares Siemens NX und Synera genutzt. Nach der Bewertung und Auswertung der einzelnen Ansätze wird mit der jeweils besten Lösung für ein Teilgebiet ein Gesamtprozess gebildet. Er besteht aus einer Flächenreparatur in NX und einem Bauteilgenerierungsansatz in Synera. Der teilautomatisierte Prozess wird danach an einem weiteren Beispiel getestet und dabei das wirtschaftliche Ersparungspotenzial errechnet, sowie die Nutzbarkeit der Daten betrachtet.
Die Ergebnisse zeigen, dass die entstehende Datenqualität für frühe Projektstadien im Bereich der Konzeptentwicklung nutzbar sind aber noch deutliches Optimierungspotenzial vorhanden ist. Dieses Potenzial steckt vor allem in der Performance von Synera. Dadurch würden sich weitere Arbeitsschritte im teilautomatisierten Prozess einsparen und die Genauigkeit erhöhen lassen.
Erstellung einer FMEA für ein Mikromobilitätsfahrzeug mit anschließender Konstruktionsanpassung
(2024)
Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Erstellung einer Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse für ein Mikromobilitätsfahrzeug und den daraus hervorgehenden konstruktiven Anpassungen. Das Ziel der Arbeit ist es, für das bereits bestehende Funktionsprinzip eines Lastenscooters ein Sicherheitskonzept zu erstellen.
Die Gewährleistung eines sicheren Transports großer Lasten ist dabei von besonderer Bedeutung. Zur Erfüllung des Ziels wird die Methodik der FMEA nach geltenden Normen auf ausgewählte Komponenten angewendet. Dabei werden potentielle Fehler auf Schwere, Auftritts- und Entdeckungswarscheinlichkeit bewertet und ein Maßnahmenplan zur Minderung der Risiken erstellt. Anschließend werden
diese Maßnahmen für besonders kritische Fehlerrisiken konstruktiv umgesetzt. Dafür gilt es, die Konstruktionen hinsichtlich Funktionalität, Festigkeit, Herstellbarkeit und Montierbarkeit unter Berücksichtigung der Designvorgaben zu optimieren bzw.
abzuändern.
The traffic calming measures aim to slow down traffic speed, accident frequency, and reduction of through traffic caused mainly by motorized vehicles in residential areas. These measures are primarily addressed to the specific streets and lead the necessary or remaining traffic to drive in a restrained or considerate manner. While these measures are designed to prevent conflicts between pedestrians and motorists, they impose unstable traffic patterns and are sometimes unable to accommodate the increasing motor vehicle flows, as they are concentrated only on certain streets.
This paper investigates area-wide urban traffic calming techniques from existing projects. It explains how traffic regulatory and structural measures link together or separately to restrict the movement of motor vehicles traveling through neighborhood streets and divert them to main roads. The implemented sample measures were illustrated and described with photos of their current locations.
In this thesis, the district Äußere Neustadt was defined as a model area in Dresden to analyze and redesign the existing mobility plan in order to reduce the MIV flows with the main objectives of giving space for pedestrians, cyclists, and public transport. The district's street infrastructure is heavily impacted by the presence of parked vehicles, raising challenges to the safe movement of both bicyclists and oncoming motor vehicles. In the frame of the model project initiative - "Woche des guten Lebens", the volunteer team has designed a traffic experiment and carried out an online survey to assess citizens' opinions of the Äußere Neustadt. The analyses demonstrate and emphasize the necessity of political support and interactive communication with citizens regarding the area-wide radical sustainable mobility plan. Considering the positive feedback of the citizens, the new mobility plan was realized in this paper.
Area-specific traffic calming techniques such as diagonal or cross barriers, zone speed limits, offsets, one-way streets, etc. were analyzed from the implemented projects to determine the appropriate solutions for the specified streets. The district's existing traffic network and the new solutions offered were visualized using QGIS software.
The implemented new traffic plan will lead to more space for pedestrians and bicycle traffic and a reduction in traffic noise.
Die vorliegende Arbeit untersucht das Prinzip der flexiblen Taktlänge zur Auslegung von getakteten Fließmontagesystemen und vergleicht es mit dem im VW-Konzern verwendeten Standard mit fixen Taktlängen. Hierfür wurde die bereits mit der flexiblen Taktlänge konzeptionierte Achsmontage der Porsche Leipzig GmbH als Fallbeispiel betrachtet und ein Vergleichssystem mit fixen Taktlängen erstellt. Die beiden Systeme sind anschließend einer dualen Bewertungsmethodik mittels Nutzwertanalyse und Wirtschaftlichkeitsvergleichsrechnung unterzogen worden, um eine Aussage über die Wirtschaftlichkeit und Flexibilität der beiden Montagen geben zu können. Weiter wurden Prozesse betrachtet, welche das vollumfängliche Potential der flexiblen Taktlänge bisher verhindern und Konzepte zur Lösung erarbeitet.
Es zeigte sich, dass ein Montagesystem mit flexibler Taktlänge anpassungsfähiger hinsichtlich Stückzahl- und Variantenvarianz ist. Zudem konnte bestätigt werden, dass ein System mit flexibler Taktlänge wirtschaftlicher ist. Unter Betrachtung des Fallbeispiels konnte eine Differenz von 12,11 € pro Fahrzeug, im Vergleich zu einem System mit fixen Taktlängen, ermittelt werden.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Leistungsfähigkeit des Zwickauer Straßenabschnitts Reichenbacher Straße im Bereich zwischen Humboldtstraße und Bürgerschachtstraße. Mithilfe des Simulationsprogrammes PTV Vissim wurde eine Simulation der Bestandssituation im Sinne einer mikroskopischen Analyse durchgeführt. Im Anschluss wurde der Entwurf einer Ausbauvariante simuliert und untersucht. Bei dieser Ausbauvariante handelt es sich um das Ergebnis eines Studentischen Projektes aus dem Modul „Urban Traffic Facilities Design Project“.
Dabei wurde in einem großen Bereich des Straßenzuges die Fahrbahn auf einen zweistreifigen Querschnitt mit Radfahrstreifen reduziert, um die Qualität des Radverkehrs zu steigern. Anhand beider Simulationen soll eine Machbarkeitsstudie dieser Ausbauvariante durchgeführt werden. Bei den Untersuchungen soll insbesondere die gesteigerte Qualität des Radverkehrs und die Qualität des Motorisierten Individualverkehrs mit reduzierter Fahrstreifenanzahl untersucht werden. In der Simulation stellte sich heraus, dass der Entwurf die Verkehrsqualität des Radverkehrs erhöht, jedoch im Bereich des Fahrzeugverkehrs einige Probleme
hervorruft. Die Schwächen im Entwurf konnten lokalisiert und behoben werden.
The objective of the study is to improve the functionality of the Virtual Reality Laboratory (VR Labs) of the Faculty of Automotive Engineering and enhance its applicability in Road Traffic Engineering education and training at the University of Applied Sciences Zwickau (WHZ). In this study, a comprehensive description of Virtual Reality (VR) and Augmented Reality (AR) as well as their wide application in education has been given.
An insight into the VR Labs of the Faculty of Automotive Engineering at WHZ is provided. The study built and proposed eight use cases of VR Labs in road traffic engineering training and education at WHZ. The limitations and barriers in deploying application cases are analyzed and suitable solutions are given. The adoption of virtual reality can be an easy transition based on BIM modeling software development, and 3D and 360 degrees scanning.
An extension of the VR Labs application for other areas of education at WHZ has been identified. In addition, technologies, areas of application, and future research directions are mentioned. Innovations such as 3D modeling and BIM-based workflows that are being encouraged through the development of content-created engines will provide students with opportunities for using VR/AR on road traffic and infrastructure projects in the future.
Der Ausstoß von CO2-Emissionen und die Reduzierung dessen ist derzeit eines der größten gesellschaftlichen Themen. Der Sektor des Schienenverkehrs gilt allgemeinhin als umweltfreundlich, insbesondere wenn die Schienenfahrzeuge über Oberleitungen elektrisch versorgt werden. In Regionen ohne Oberleitungen werden heutzutage vorwiegend Dieselfahrzeuge eingesetzt, die lokale Emissionen verursachen. Um die lokalen Emissionen zu reduzieren, werden aktuell Fahrzeuge mit alternativen Antrieben entwickelt, vorwiegend Wasserstoff- und batterie-elektrische Fahrzeuge.
Schienenfahrzeuge zeichnen sich idealerweise durch ihren langen Lebenszyklus aus. Um batterie-elektrische Fahrzeuge ebenfalls einen langen Lebenszyklus zu ermöglichen, müssen die Batteriezellen in einem engen Temperaturfenster gehalten werden.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit einem System, die diese Aufgabe übernimmt und untersucht Optimierungspotenziale beispielsweise hinsichtlich der Dimensionierung und der verwendeten Materialien. Weiterhin wird ein abgewandeltes System unter anderen Umgebungsbedingungen ausgelegt.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Konstruktion eines Prüfstandes zur Lebensdauerermittlung von Rillenkugellagern. Durch Erfassung der Randbedingungen in einer Anforderungsliste und Recherche bereits vorhandener Baumuster, konnte eine Auswahl geeigneter Varianten erstellt werden. Daraus konnte mittels einer Variantenbewertung eine geeignete Bauform ermittelt werden.
Für dieses Konzept erfolgte anschließend die Auslegung der Antriebstechnik. Nach der Auslegung des Schmier-, bzw. Kühlsystems konnte die Konstruktion des Prüfstandes erfolgen. Diese begann mit groben Zeichnungen und ersten CAD-Modellen. Für ausgewählte Bauteile erfolgten weiterhin FEM-Simulationen, um die Dauerfestigkeit der Teile sicherzustellen. Es erfolgte zudem die Nachrechnung anderer gefährdeter Querschnitte.
Anschließend konnten die Aktoren für die Belastung der Prüfkörper ausgewählt werden, welche sowohl radial, als auch axial belastet werden. Zudem war die Konstruktion eines Gestells notwendig, um die Prüfapparatur aufzunehmen. In das Gestell musste zudem die Messtechnik integriert werden, welche aus bewährten Vorzugslösungen besteht. Die Messtechnik gewährleistet dabei, dass die Prüfkörper mit der vorgegebenen Last beaufschlagt werden, um eine Vergleichbarkeit der Prüfläufe zu gewährleisten.
Für die allgemeine Bevölkerung wird der Umweltschutz immer wichtiger. Dabei ist der Verkehrssektor einer der größten Bereiche, der CO2 ausstößt. Mit Elektrofahrzeugen wird eine Reduzierung erreicht. Doch das Elektrofahrzeug hat Probleme mit geringen Reichweiten, was durch starke Temperatureinflüsse noch verstärkt wird.
Da in solchen Situationen die Heizung/Kühlung durch elektrische Energie erzeugt werden muss, da die Abwärme des Motors nicht ausreicht. Dabei helfen Wärmepumpen, diese bieten die Möglichkeit, die benötigte Leistung zu reduzieren und die Reichweite zu steigern.
In dieser Arbeit werden Klimasysteme, deren Varianten und die unterschiedlichen Kältemittel dargestellt und verglichen. Zudem wurde der Stand der Technik vom Heizverhalten, den Heizvarianten und den Wärmepumpen-Konzepten untersucht. Daraufhin wurde konstruktionsmethodisch ein Verbindungselement für ein R744-Klimasystem bewertet. In Hinsicht auf die Fertigung wurde sich auf eine Vorzugsvariante festgelegt. Der Umformprozess der Vorzugsvariante wurde simuliert und optimiert.
Danach wurde das Werkzeugkonzept, der Umformschritt als auch die Dichtigkeitsprüfung für das fertige Bauteil beschrieben.