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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einsatzoptimierung einer eine Mehrzahl an Fahrzeugen aufweisenden Fahrzeugflotte hinsichtlich wenigstens eines Optimierungsparameters.
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Herkömmliche Verfahren zur Einsatzoptimierung beziehen sich üblicherweise auf eine für den Nutzer eines Fahrzeugs optimierte Fahrzeugkonfiguration, insbesondere unter Berücksichtigung von für das Fahrzeug geplanten sog. Einsatzszenarien.
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Aus der
DE 10 2009 048 613 A1 ist ein Verfahren zum Konfigurieren von Kraftfahrzeugen, insbesondere von Nutzfahrzeugen bekannt, aus dem eine kundenspezifische Konfiguration eines Neufahrzeugs für den jeweiligen Kunden hinsichtlich wenigstens eines vorgegebenen oder vorgebbaren Optimierungsparameters erfolgt, und zwar in Abhängigkeit von wenigstens einem sog. kundenspezifischen Lastkollektiv. Ein derartiges Lastkollektiv kann zuvor anhand eines tatsächlichen Nutzungsprofils des jeweiligen Kunden bei einem Altfahrzeug des Kunden oder bei einem dem Kunden zu diesem Zweck überlassenen Leihfahrzeug ermittelt werden. Ein solches Lastkollektiv kann eine Vielzahl von relevanten Lastparametern umfassen, die in entsprechenden Datenspeichern des Fahrzeugs gespeichert werden. Geeignete Lastparameter können bspw. die von der Brennkraftmaschine erbrachten Drehzahlen sowie das Schaltverhalten eines Getriebes des Fahrzeugs sein.
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Herkömmliche Verfahren zur Einsatzoptimierung von Fahrzeugen weisen den Nachteil auf, dass sie nur die Optimierung eines einzelnen Fahrzeugs bzw. einer einzelnen Fahrzeugkonfiguration hinsichtlich eines bestimmten Optimierungsparameters vorsehen, wobei der Optimierungsparameter bspw. ein Verbrauch des Fahrzeugs oder eine Achsübersetzung oder eine Getriebeauslegung des Fahrzeugs sein kann. Demgegenüber weist eine Fahrzeugflotte immer eine Mehrzahl von Fahrzeugen mit unterschiedlichen Fahrzeugkonfigurationen auf, mittels derer eine Mehrzahl von unterschiedlichen Einsatzszenarien durchgeführt werden soll. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, für ein Konfigurationsverfahren eine verbesserte Ausführungsform bereitzustellen, bei der insbesondere eine eine Mehrzahl von Fahrzeugen aufweisende Fahrzeugflotte hinsichtlich wenigstens eines Optimierungsparameters optimiert ist.
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Die oben genannte Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Das erfindungsgemäße Verfahren bezieht sich auf eine Mehrzahl von Fahrzeugen, welche eine Fahrzeugflotte ausbilden, wobei jedes Fahrzeug eine jeweils individuelle Fahrzeugkonfiguration aufweisen kann. Der Begriff Fahrzeugkonfiguration bezieht sich dabei beispielsweise auf den Typ der in den Fahrzeugen verwendeten Brennkraftmaschine, den Typ des verwendeten Getriebes, den Typ des verwendeten Bremssystems oder ähnliches.
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In einem ersten Schritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens werden eine Mehrzahl von Einsatzszenarien festgelegt, die mit den Fahrzeugen der Fahrzeugflotte durchgeführt werden sollen. Damit kann beispielsweise gemeint sein, dass in einem bestimmten Einsatzszenario von einem Fahrzeug eine bestimmte Einsatz-Wegstrecke regelmäßig zurückzulegen ist. In einem anderen Einsatzszenario ist die Befahrung einer besonders bergigen Straße erforderlich. In einem dritten Einsatzszenario kann das Fahrzeug vorwiegend im Stadtverkehr zum Einsatz kommen, usw. Da die Fahrzeugflotte eine vorgegebene Mehrzahl N an Fahrzeugen aufweist, wird in dem erfindungsgemäßen Schritt a) auch eine Mehrzahl von N Einsatzszenarien festgelegt, so dass jedem Fahrzeug genau ein Einsatzszenario zugeordnet werden kann. Es ist dabei jedoch zu beachten, dass in dem erfindungsgemäßen Schritt a) noch keine feste Zuordnung eines spezifischen Einsatzszenarios an ein bestimmtes Fahrzeug erfolgt.
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Wie bereits erwähnt ergeben sich für die Wahl der Art des Optimierungsparameters vielfältige Möglichkeiten. Beispielsweise kann der Optimierungsparameter der Gesamt-Kraftstoffverbrauch der Fahrzeugflotte sein. Für die Berechnung eines individuellen Wertes des Optimierungsparameters gemäß Schritt b) werden erfindungsgemäß jedem Fahrzeug eine bestimmte Fahrzeugkonfiguration und ein bestimmtes Einsatzszenario zugeordnet. Beispielsweise kann also ein bestimmtes Fahrzeug einen bestimmten Brennkraftmaschinen-Typ aufweisen und soll ausschließlich im Stadtverkehr zum Einsatz kommen. Derartige Zuordnungen werden für alle Fahrzeuge der Fahrzeugflotte vorgenommen und daraus ein individueller Wert des Optimierungsparameters (also beispielsweise der sich ergebende Gesamt-Kraftstoffverbrauch der Fahrzeugflotte) berechnet.
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Erfindungsgemäß wird also in Schritt b) beispielsweise für alle möglichen Kombinationen von Einsatzszenario und Fahrzeugkonfigurationen jeweils der sich für eine bestimmte Kombination ergebende Gesamt-Kraftstoffverbrauch der Fahrzeugflotte als individueller Wert des Optimierungsparameters dieser Kombination ermittelt.
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In einem abschließenden Schritt c) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird aus allen in Schritt b) berechneten individuellen Werten des Optimierungsparameters ein Optimal-Wert ermittelt. Beispielsweise kann der Optimal-Wert des Optimierungsparameters derjenige Wert des individuelle Optimierungsparameter sein, bei einem Gesamtverbrauch der Fahrzeugflotte am geringsten ist, wenn der Optimierungsparameter der Gesamtverbrauch der Fahrzeugflotte ist. Der optimale Optimierungsparameter kann also ein Minimalwert der in Schritt b) berechneten individuellen Werte der Optimierungsparameter sein.
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Gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens können also Fahrzeuge mit bestimmten Fahrzeugkonfigurationen bestimmten, vorgegebenen Einsatzszenarien derart zugeordnet werden, dass die gesamte Fahrzeugflotte hinsichtlich eines vorgegebenen Optimierungsparameters in optimaler Weise konfiguriert ist, d. h, es lässt sich mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens eine optimale Zuordnung von Fahrzeugen mit einer jeweiligen individuellen Fahrzeugkonfiguration zu jeweiligen Einsatzszenarien ermitteln.
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Vorzugsweise erfolgt die Berechnung der individuellen Werte des Optimierungsparameters gemäß Schritt b) unter Berücksichtigung von identischen Fahrzeugkonfigurationen und identischen Einsatzszenarien. Auf diese Weise kann der Berechnungsaufwand bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erheblich reduziert werden.
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Vorzugsweise ist jede individuelle Fahrzeugkonfiguration aus einer vorbestimmten Anzahl von Konfigurationsarten auswählbar und ist jedes in Schritt a) festgelegte Einsatzszenario aus einer vorbestimmten Anzahl von Einsatzarten auswählbar. Auch dies ermöglicht eine Vereinfachung der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, da typischerweise in jeder Fahrzeugflotte eine erhebliche Anzahl von Fahrzeugen dieselbe Fahrzeug-Konfiguration bzw. dasselbe Einsatzszenario aufweist, so dass es sich anbietet, eine relativ geringe Anzahl von Konfigurationsarten bzw. Einsatzarten festzulegen, die den Fahrzeugen der Fahrzeugflotte zugeordnet werden kann.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Dabei zeigen, jeweils schematisch:
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1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens,
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2 eine Detailansicht der Darstellung der 1.
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In der 1 wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. In der 1 ist eine Fahrzeugflotte 1 schematisch dargestellt, welche eine Mehrzahl von N Fahrzeugen F1 bis FN' umfasst. Jedes Fahrzeug ist sowohl durch seine Fahrzeugkonfiguration K als auch durch ein ihm jeweils zugeordnetes Einsatzszenario E gekennzeichnet. Jedem Fahrzeug kann also genau eine Fahrzeugkonfiguration K aus einer Mehrzahl von N' möglichen Fahrzeugkonfigurationen K1, K2, ... KN' zugeordnet werden.
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Beispielsweise kann mit der Fahrzeugkonfiguration K1 gemein sein, dass das Fahrzeug eine Brennkraftmaschine mit einer bestimmten Motorleistung, ein Getriebe mit einer bestimmten Getriebeübersetzung und einer bestimmten Anzahl von Gängen, sowie eine bestimmte Fahrzeug-Bremsanlage aufweist. Dabei ist zu beachten, dass die Anzahl an verschiedenen möglichen Fahrzeugkonfigurationen nicht gleich identisch der Anzahl an Fahrzeugen der Fahrzeugflotte sein muss. Die Anzahl der Fahrzeugkonfigurationen kann bspw. fahrzeughersteller-bedingt festgelegt sein. Grundsätzlich ist es also auch vorstellbar, dass bspw. nur zwei Fahrzeugkonfigurationen K1 und K2 zur Verfügung stehen, die genau 20 Fahrzeugen F1 bis F20 einer Fahrzeugflotte zugeordnet werden können, d. h. jedes der Fahrzeuge F1 bis F20 weist entweder die Fahrzeugkonfiguration K1 oder K2 auf.
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Demnach können also mehrere Fahrzeuge dieselbe Fahrzeugkonfiguration aufweisen, was in der Darstellung gemäß der 1 durch die gestrichelte Linie mit dem Bezugszeichen 5 angedeutet sein soll, gemäß welcher nicht nur das Fahrzeug F2 die Konfiguration K3 aufweisen kann, sondern auch zusätzlich das Fahrzeug F3.
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Alternativ ist es auch vorstellbar, dass die Anzahl an verfügbaren Fahrzeugen N wesentlich geringer ist als eine Anzahl N' an Fahrzeugkonfigurationen, bspw. wenn die Fahrzeugflotte nur aus N = 5 Fahrzeugen besteht, während der Fahrzeughersteller N' = 100 Fahrzeugkonfigurationen anbietet.
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Entsprechendes gilt mutatis mutandis für eine Anzahl N'' an Einsatzszenarien, welche sowohl verschieden von der Anzahl an Fahrzeugen N als auch verschieden von der Anzahl an Fahrzeugkonfigurationen N' sein kann.
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In dem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens kann also wie bereits erläutert jedem der Fahrzeuge F1 bis FN jeweils genau eine individuelle Fahrzeugkonfiguration (K1 oder K2 oder ... oder KN') zugeordnet werden. Ebenso kann jedem Fahrzeug F1 bis FN ein bestimmtes Einsatzszenario (E1 oder E2 oder ... oder EN'') zugeordnet werden. Daraus ergibt sich eine Vielzahl von möglichen Kombinationen bzgl. Einsatzszenario E und Fahrzeugkonfiguration K für jedes Fahrzeug F1 bis FN der Fahrzeugflotte.
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In dem erfindungsgemäßen Schritt b) wird nun für jede dieser möglichen Kombinationen ein individueller Wert des Optimierungsparameters berechnet. Dies kann, wie bereits erläutert, bspw. der Gesamt-Kraftstoffverbrauch der Fahrzeugflotte sein. Um einen derartigen Optimierungsparameter berechnen zu können, muss jede Fahrzeugkonfiguration K1 bis KN' ein jeweiliger Konfigurationsparameter zugeordnet sein. Für den exemplarischen Fall, dass der Optimierungsparameter der Gesamt-Kraftstoffverbrauch der Fahrzeugflotte ist, ist der entsprechende Konfigurationsparameter der individuelle Kraftstoffverbrauch eines Fahrzeugs in Abhängigkeit von der Fahrzeugkonfiguration K1 bis KN'. Entsprechend muss auch jedem Einsatzszenario E1 bis EN'' ein jeweiliger Einsatzszenario-Parameter zugeordnet sein. Für den genannten Fall, dass der Optimierungsparameter der Gesamt-Kraftstoffverbrauch an Kraftstoff der Fahrzeugflotte ist, ist der jeweilige Einsatzszenario-Parameter beispielsweise die in Zusammenhang mit dem jeweiligen Einsatzszenario E1 bis EN'' zurückzulegende Wegstrecke des Fahrzeugs.
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Nachdem in Schritt b) für jede mögliche Kombination aus Einsatzszenario und Fahrzeugkonfiguration der Mehrzahl an Fahrzeugen ein jeweiliger individueller Wert des Optimierungsparameters berechnet wurde, wird in einem abschließenden Schritt c) des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Optimal-Wert des Optimierungsparameter aus den in Schritt b) bestimmten individuellen Werten des Optimierungsparameters sowie die zugehörige Kombination aus Einsatzszenario und Fahrzeugkonfigurationen der Mehrzahl an Fahrzeugen der Fahrzeugflotte bestimmt.
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Für das im Ausführungsbeispiel behandelte Beispiel, dass der Optimierungsparameter der Gesamtverbrauch der Fahrzeugflotte ist, ist der Optimal-Wert des Optimierungsparameters der Minimalwert aller in Schritt b) ermittelten individuellen Werte des Optimierungsparameters. Dieser entspricht einem minimalen Gesamt-Kraftstoffverbrauch der Fahrzeugflotte.
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Um den Aufwand bei der Berechnung des individuellen Optimierungsparameters für alle in Schritt b) genannten Kombinationen zu vereinfachen, kann in einer Variante des Ausführungsbeispiels daran gedacht sein, dass der erfindungsgemäße Schritt b) dahingehend geändert wird, dass nicht für alle möglichen Kombinationen aus Einsatzszenario und Fahrzeugkonfiguration der Mehrzahl an Fahrzeugen der individuelle Optimierungsparameter berechnet wird, sondern nur für eine reduzierte Anzahl an sogenannten Haupt-Einsatzkombinationen, welche eine Teilmenge der in Schritt b) genannten allen möglichen Kombinationen darstellt, Dies kann insbesondere dann sinnvoll sein, wenn die Anzahl an Fahrzeugen N wesentlich größer ist als die Anzahl an verschiedenen Fahrzeug-Konfigurationen N' oder/und die Anzahl an verschiedenen Einsatzszenarien N''.
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In der Darstellung der 2 ist ein solcher Fall schematisch dargestellt. In der Variante des Ausführungsbeispiels gemäß der 2 umfasst die Fahrzeugflotte N = 5 Fahrzeuge, und es stehen N' = 2 Fahrzeugkonfigurationen zur Verfügung, d. h. jedes der Fahrzeuge F1 bis F5 weist entweder die Konfiguration K1 oder K2 auf. Ebenso ergeben sich für die Fahrzeuge der Fahrzeugflotte genau N'' = 2 Einsatzszenarien, d. h. jedes der fünf Fahrzeuge F1 bis F5 weist entweder das Einsatzszenario E1 oder E2 auf. Damit ergibt sich aber bei der Berechnung der individuellen Optimierungsparameter gemäß Schritt b) eine Vielzahl von Kombinationen, die nur Permutationen einer Ausgangs-Kombination darstellen und jeweils zu identischen Werten des Optimierungsparameters führen. Beispielsweise ist die mit G1 bezeichnete Kombination (obere Zeile in 2) eine Permutation der Kombination G2 (untere Zeile in der 2). In beiden Kombinationen sind die Fahrzeugkonfigurationen und Einsatzszenarien bzgl. ihrer Zuordnung zu den fünf Fahrzeugen derart vertauscht, dass sich in Bezug auf den sich ergebenden Wert des Optimierungsparameters, beispielsweise den Gesamtverbrauch der Fahrzeugflotte, ein identisches Ergebnis ergeben wird. Folglich ist in dem optimierten erfindungsgemäßen Verfahren nur die Berechnung der Kombination G1 erforderlich, die Berechnung der Kombination G2 führt zu keinem neuen Ergebnis und kann übersprungen werden.
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Mittels einer derartigen Reduktion der Berechnung auf sog. Haupt-Einsatzkombinationen kann also die Berechnungszeit oder der Berechnungsaufwand des erfindungsgemäßen Verfahrens erheblich reduziert werden.
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In einer weiteren Variante kann daran gedacht sein, dass die Festlegung von derartigen Haupt-Einsatzkombinationen mittels anderer Kriterien festgelegt wird. So kann daran gedacht sein, dass nur bei einem Nutzer der Fahrzeugflotte tatsächlich eintretende Einsatzszenarien berücksichtigt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009048613 A1 [0003]
