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https://www.nationalacademies.org/event/07-18-2022/trbs-automated-road-transportation-symposium

EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNG DES FAHRVERHALTENS VON KRAFTFAHRZEUGEN BEIM UEBERFAHREN VON SCHRAEGVERWINDUNGSSTRECKEN

Am Institut fuer Strassen- und Eisenbahnwesen der Universitaet Karlsruhe steht ein Messfahrzeug zur Verfuegung, das als erster Versuchswagen in der Lage ist, neben anderen wichtigen Messgroessen die in allen 4 Raedern bei beliebigen Fahrzustaenden auftretenden Kraefte mit Hilfe von vier Messnaben simultan zu messen und zu registrieren, so dass eine spaetere Auswertung auf DV-Anlagen moeglich ist. Mit diesem Fahrzeug werden reale Schraegverwindungsstrecken mit verschiedenen Fahrgeschwindigkeiten befahren, um vertiefte Kenntnisse ueber die fahrdynamischen Auswirkungen der Schraegverwindung zu erhalten. Die rechnerische Abschaetzung und Darstellung von Zonen unterschiedlicher Wasserfilmdicken in Verwindungsbereichen zeigt auch bei Betrachtung des Verwindungsbereiches einschliesslich der Flaechen konstanter Querneigung den entwaesserungstechnischen Vorteil der Schraegverwindung. Die theoretische Analyse der Massenpunktbewegung in Verwindungsbereichenunterschiedlicher Bauform weist auch bei Verwindungen nach RAL-L-1 (1973)Abweichungen zur fahrdynamischen idealen Form im Querbeschleunigungsverlauf auf. Durch die Beruecksichtigung von fahrbahn- und fahrwerkbedingten Ausrundungen wird gezeigt, dass die Unstetigkeitsstelle im Querbeschleunigungsverlauf beim Ueberqueren des Grates bei realen Fahrten verschwindet. Anhand der Messergebnisse der Versuchsfahrten wird der theoretisch aufgezeigte Querbeschleunigungsverlauf bestaetigt. Besonders auffallend ist die Tatsache, dass die Stoerung des Kraefteverlaufs infolge des Grates die Groessenordnung sonstiger Fahrbahneinfluesse nicht uebersteigt. Die festgestellten Radlastaenderungen beim Ueberqueren des Grates erreichen zwischen 2 und 13 Prozent der statischen Radlasten, so dass bei den sehr geringen Seitenkraeften im Bereich des Grates hinsichtlich des Kraftschlusses an keinem Rad kritische Situationen entstehen. Die Versuchsfahrer reagierten etwa 0,2 bis 1,1 Sekunden nach dem Durchfahren des Querneigungsnullpunktes durch eine Lenkkorrektur auf die Neigungsaenderung, und zwar unabhaengig davon, obes sich um eine Schraegverwindung oder um eine Verwindung nach RAL-L-1 (1973) handelte. Dabei war die Reaktionszeitdauer bei kleinen Gratausrundungshalbmessern in der Regel kleiner als bei groesseren. Aufgrund der praktischen Fahrversuche koennen deutlich die Reaktion des Fahrzeuges und die Reaktion des Fahrers auf den Grat unterschieden werden. Dabei ist die Reaktion des Fahrzeuges, die von der geometrischen Form der Verwindung und vom Fahrwerk abhaengt, verhaeltnismaessig unproblematisch. Die Reaktion des Fahrers bedarf jedoch aeusserer Impulse, die im spuerbaren Grat oder in der festgestellten Abweichung vom Kurs bestehen koennen. Bei Anwendung kleiner Ausrundungshalbmesser und einer guten optischen Fuehrung scheint die Schraegverwindung vorteilhaft zu sein. Dabei ist aber zu beachten, dass sie im Kruemmungsnullpunkt einer Wendelinie weniger problematisch ist als am Kruemmungsende vor einer nachfolgenden Geraden.