Sensorik und Software

Umfassender Vorausblick auf der Autobahn

| Autor / Redakteur: Hendrik Härter / Nico Litzel

Detaillierte Sensorinfrastruktur an der Fahrbahn und hochautomatisierte Flottenkommunikation liefern umfassende Echtzeit-Vorausschau auf den Verkehr.
Detaillierte Sensorinfrastruktur an der Fahrbahn und hochautomatisierte Flottenkommunikation liefern umfassende Echtzeit-Vorausschau auf den Verkehr. (Bild: IPG Automotive)

In einem Forschungsprojekt soll dem Autofahrer oder hochautomatisierten Fahrzeugen ein umfassender Vorausblick auf die Straße gegeben werden. Eine Software bildet reale Verkehrssituationen und Objekte in Echtzeit dar.

Bei der Auffahrt auf die Autobahn schon wissen, wie zähflüssig der Feierabendverkehr sein wird oder ob sich der zweistündige Stau in dieser Minute auflöst und die freie Fahrt wieder garantiert ist. Gegensteuern will man im Forschungsprojekt „Providentia – Proaktive videobasierte Nutzung von Telekommunikationstechnologien in innovativen Autobahn-Szenarien“. Der Verkehr auf der Autobahn wird in Echtzeit mit entsprechender Sensoren und Big Data getestet.

Das System lokalisiert hochgenaue Verkehrsobjekte. Somit lassen sich Fahrer und selbstfahrende Fahrzeuge mit Informationen unterstützen und der Verkehr wird sicherer, effizienter und komfortabler.

Möglichst umfassender Vorausblick

Grundidee des Projekts ist es, den Fahrern und hochautomatisierten Fahrzeugen einen möglichst umfassenden Vorausblick auf die Strecke zu geben. Grundlage ist Sensorik wie Kameras und Radarsensoren an der Fahrbahn sowie in den vernetzten Fahrzeugen. Erweitert wird das System durch ein Mobilfunknetz der modernsten Generation für die Datenübertragung sowie Car2X-Empfänger, die die gewonnenen Daten verarbeiten und die relevanten Daten übermitteln.

Es entsteht ein digitaler Zwilling der Infrastruktur. Mit ihm lässt sich zuverlässig, in Echtzeit und auch unter widrigen Umweltverhältnissen ableiten, welche Informationen relevant für jedes Fahrzeug sind. Es wird für jeden einzelnen Verkehrsteilnehmer ein hochzuverlässiges Abbild der Realität im Backend durch Sensorfusion erzeugt und zur Verfügung gestellt. Dabei wird es vermieden, dass zu viele Daten anfallen.

Die Autobahn wird zum Testfeld

„Neben der Verkehrslage können beispielsweise auch Aussagen zum Wetter gemacht sowie situationsangepasste Hinweise für eine sichere und komfortable Fahrweise in Echtzeit gegeben werden. Dabei entscheidet der Fahrer jederzeit selbst, welche Informationen er in seinem Fahrzeug angezeigt bekommt. Warnhinweise werden jedoch immer aus- und weitergegeben“, erläutert Martin Herrmann, Business Development Manager Fahrerassistenz & Automatisiertes Fahren bei IPG Automotive.

Als wichtige Unterstützung in der Entwicklung des Systems kommt die IPG Automotive Simulationssoftware CarMaker zum Einsatz. Praktische Tests auf der Straße im digitalen Testfeld auf der A9 werden realitätsgetreu in die virtuelle Welt übertragen. Es werden reale Verkehrssituationen und Objekte in Echtzeit virtuell nachgebildet, die realitätsnahe Tests des Gesamtsystems im virtuellen Fahrversuch unter Berücksichtigung von Unsicherheiten ermöglichen.

Funktioniert das Zusammenspiel von Sensoren, Car2X-Komponenten und Fahrerassistenzsystemen in den Szenarien, geht es im nächsten Schritt um die Echtzeitvisualisierung im Fahrzeug. Dann werden real gewonnene Daten im Auto während der Fahrt auf einem Laptop abgebildet und die Informationsversorgung der vernetzten Fahrzeuge in tatsächlichen Verkehrsszenarien auf der Teststrecke getestet.

Aufbau einer Sensorinfrastruktur

Das Forschungsprojekt läuft noch bis Mitte des Jahres 2019. Gelingt das erforderliche Zusammenspiel verschiedener Informationsflüsse in hochautomatisierten Fahrzeugen und der Kommunikations- sowie Backendinfrastruktur auf dem Abschnitt des digitalen Testfeldes auf der A9, soll der entwickelte Live-Vorausblick zum Treiber für den raschen Aufbau einer Sensorinfrastruktur und darüber hinaus für die rasche Einführung des hochautomatisierten Fahrens in Deutschland werden.

Das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) fördert das Projekt „Providentia“ mit 6,1 Mio. Euro im Rahmen des Forschungsprogramms „Automatisierung und Vernetzung im Straßenverkehr“ in der Förderrichtlinie „Automatisiertes und Vernetztes Fahren auf digitalen Testfeldern in Deutschland“. Weitere Partner im Projekt sind die BMW Group, Cognition Factory, Elektrobit, fortiss, Huawei sowie Rohde & Schwarz.

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