Während der Fahrt in Straßen- und Stadtbahnen sind die Fahrgäste ständigen Beschleunigungseinwirkungen unterworfen. Im Vergleich zur Vollbahn wird die Größenordnung, Häufigkeit und Charakteristik maßgeblich durch den hoch instationären Betrieb bestimmt, vor allem aufgrund der zahlreichen Bogenein- und Ausfahrten. Zusätzlich wird die Fahrt häufig durch Anfahr- und Bremsmanöver infolge von Ampeln und Haltestellen unterbrochen, wodurch die Längsdynamik die Schwingkomfortwahrnehmung gleichsam beeinflusst. Im Schienenfahrzeugbereich existieren verschiedene Schwingkomfortbewertungsmethoden, die jedoch vor dem Hintergrund des Vollbahnbetriebes entworfen und weiterentwickelt wurden. Dadurch ergeben sich einige Inkompatibilitäten bei ihrer Anwendung auf BOStrab-Fahrzeuge. Hier setzt die vorliegende Arbeit an und befasst sich mit der Entwicklung einer Methode zur Bewertung des Schwingkomforts in BOStrab-Fahrzeugen.
Die Arbeit beschreibt die schrittweise Entwicklung einer Schwingkomfortbewertungsmethodik für stehende und sitzende Fahrgäste, die den speziellen Bedingungen des BOStrab-Betriebes Rechnung trägt. Je Körperhaltung werden zwei verschiedene Algorithmen, u. a. unter Anwendung von Techniken des Maschinellen Lernens, zur Vorhersage des mittleren Schwingkomforts der Fahrgäste entwickelt. Auf Basis unterschiedlicher Merkmale sind die Algorithmen in der Lage, die Schwingungswahrnehmung von Fahrgästen vorherzusagen. Diese Merkmale werden aus Längs-, Quer- und Vertikalbeschleunigungen abgeleitet. Die messtechnische Validierung der entwickelten Methoden zeigt eine sehr gute Übereinstimmung mit mittleren Subjektivurteilen, die mittels einer neu entwickelten Smartphone Applikation erhoben werden. Um die Algorithmen in eine Gesamtbewertungsmethodik einzubetten, wird eine umfassende Analyse des BOStrab-Betriebes vor einem fahrdynamischen und betriebestechnischen Hintergrund durchgeführt. Zur vereinheitlichten und vergleichbaren Schwingkomfortbewertung von Neufahrzeugen werden zwei Referenzfahrstrecken für die Mehrkörpersimulation auf Basis einer umfangreichen statistischen Untersuchung entwickelt. Die entsprechenden Versuchsrandbedingungen zur Schwingkomfortbewertung mit den neu entwickelten Algorithmen werden auf Basis von Versuchsfahrten hergeleitet. Die vorliegende Arbeit erweitert somit den Stand der Technik und Forschung um eine Gesamtvorgehensweise zur Bewertung des Schwingkomforts für BOStrab-Fahrzeugen.
Autor | Bettinger, Tobias |
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Gewicht | 0.298 kg |
Erscheinungsdatum | 27.03.2023 |
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Dissertationen
Schwingkomfortbewertung in Straßenbahnen mittels Maschinellen Lernens
ISBN: 978-3-98555-149-1
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Kurzbeschreibung
Während der Fahrt in Straßen- und Stadtbahnen sind die Fahrgäste im Innenstadtbereich häufig auftretenden Beschleunigungsänderungen ausgesetzt. Alle im Schienenfahrzeugbereich etablierten Schwingkomfortbewertungsmethoden wurden für Vollbahnfahrzeuge entworfen und können nur eingeschränkt im BOStrab-Bereich eingesetzt werden. In dieser Arbeit wird eine Schwingkomfortbewertungsmethodik für stehende und sitzende Fahrgäste unter Verwendung von Methoden des Maschinellen Lernens entwickelt.
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