Ein Beitrag zur funkgestützten Indoor-Positionierung auf der Basis von Leckwellenleitern in Fahrgastzellen uri icon

Durchführung von

  • Julia Engelbrecht

Beschreibung

  • Mit Hilfe der Lokalisierung von Passagieren in Fahrgastzellen des ÖPNV ist es möglich, an den Kunden angepasste Tarife zu verwenden, wie bspw. fahrtbezogene Abrechnungen beim günstigsten Tarif. Im Gegenzug können Verkehrsbetreiber ihre Fahrpläne auf Grundlage von aktuellen Fahrgaststromdaten anpassen. Eine Realisierung der Positionierung von Passagieren in einer Fahrgastzelle stellt die Funkortung dar. Die Qualität der Positionierung kann allerdings durch Mehrwegeausbreitung und Funkabschattungen im Fahrzeug reduziert werden. Ein Grund dafür ist die nicht gegebene Sichtverbindung (engl. Line of Sight, LoS) zwischen den fest im Fahrzeug verbauten Funknoten und den mobilen Endgeräten der Passagiere. Mit Leckwellenleitern (engl. Leaky Coaxial Cable, LCX), speziellen Koaxialantennen, besteht an jedem Punkt der Fahrgastzelle LoS zwischen den festen und den mobilen Knoten. Aus diesem Grund wurde in dieser Arbeit der Einsatz von LCX zur Positionierung in Fahrgastzellen untersucht.

    Bisher wurden kommerziell verfügbare LCX nur für die Funkversorgung eingesetzt, daher war es notwendig Leckwellenleiter speziell für den Einsatz zur Positionierung zu entwickeln. Dieser Entwicklungsprozess wurde in einem Vorgehensmodell charakterisiert, mit dessen Hilfe zwei LCX-Prototypen für ein pegelbasiertes Ortungsverfahren erstellt wurden. Als Werkzeug diente die elektromagnetische Feldberechnung, um sowohl Leckwellenleiterstrukturen als auch deren Einsatz in einer Fahrgastzelle simulativ zu betrachten. Da beide LCX-Modelle vorher festgelegte Vorgaben erfüllten, wurden sie bei einem Kabelhersteller gefertigt. Eine messtechnische Validierung in einer vordefinierten Fahrgastzellenumgebung zeigte die Übertragbarkeit der Simulationsergebnisse. Der Einsatz der Prototypen zur Indoor-Positionierung wurde sowohl in Modell- als auch in realen Fahrzeugumgebungen, wie der AutoTram (R) Extra Grand des Fraunhofer IVI, untersucht. Eine statistische Auswertung der erhobenen Messdaten sowie die Vorstellung eines entwickelten zonenselektiven Positionierungsansatzes zeigte, dass mit LCX-Prototyp 2 die besten Ergebnisse erzielt werden konnten.


    In dieser Arbeit wird der Einsatz von Leckwellenleiter (engl. Leaky Coaxial Cable, LCX) zur funkgestützten Indoor-Positionierung in Fahrgastzellen untersucht. Mit Hilfe eines erstellten Vorgehensmodells werden zwei unterschiedliche LCX-Prototypen speziell für den Ortungseinsatz entwickelt. Hierbei wird die elektromagnetische Feldberechnung verwendet, um sowohl Leckwellenleiterstrukturen als auch deren Einsatz in einer Fahrgastzelle zu bewerten. Nach Fertigung beider Leckwellenleiter erfolgt eine messtechnische Validierung in einer vordefinierten Fahrgastzellenumgebung. Der Einsatz dieser Prototypen zur Indoor-Positionierung wird sowohl in Modell- als auch in realen Fahrzeugumgebungen, wie der AutoTram Extra Grand des Fraunhofer IVI, durchgeführt. Eine statistische Betrachtung von Messergebnissen sowie die Vorstellung eines zonenselektiven Positionierungsansatzes schließen diese Arbeit.

    https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-319009

Datum/Uhrzeit-Intervall

  • August 1, 2011 - Juni 6, 2018