Wie können autonome Autos, LKW, Busse und Züge sicher und zuverlässig fahren, wenn sich das Verkehrsgeschehen durch unerwartete Hindernisse oder wechselnde Wetterbedingungen stetig ändert? Diese Frage steht im Zentrum des Forschungsprojekts CONTROL, das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE) für drei Jahre mit insgesamt 15,6 Millionen Euro gefördert wird. An dem Konsortium sind 24 Partner aus Industrie und Wissenschaft beteiligt. Mit dabei ist auch die Uni Ulm mit einem Förderanteil von mehr als einer halben Million Euro. Koordiniert wird CONTROL von der Siemens AG und der Valeo Schalter und Sensoren GmbH.
Autonomes Fahren gilt als Schlüsseltechnologie für die Mobilität der Zukunft. Es verspricht mehr Komfort, eine höhere Flotteneffizienz, weniger Emissionen, einen schonenderen Umgang mit Ressourcen und vor allem neue Mobilitätsangebote – etwa durch autonome Fahrzeuge für den Personentransport sowie fahrerlose Züge und Lastwagen. Die automatisierten Systeme, die heute bereits im Einsatz sind, funktionieren nur unter klar definierten Umgebungsbedingungen. Was fehlt, ist die Fähigkeit, in der offenen, hochdynamischen Welt mit wechselnden äußeren Bedingungen sicher zu agieren. Genau hier setzt das Projekt CONTROL an. Das Akronym steht für “Controlling Risk of Highly Automated Transportation Systems Operating in Complex Open Environments”.
„Unsere gemeinsame Forschung adressiert schwierige Szenarien, die auch für autonome Fahrzeuge auf der Straße oder der Schiene herausfordernd sein können. Dazu gehören unerwartete Hindernisse auf der Fahrbahn oder Strecke sowie schlechte Sicht beispielsweise bei wechselhaftem Wetter oder problematischen Witterungs- und Lichtverhältnissen“, erklärt die Konsortialleitung Dr. Cornel Klein (Siemens) und Dr. Sanwardhini Pantawane (Valeo). Fachleute sprechen in diesem Zusammenhang von sogenannten Long-Tail-Events. Gemeint sind damit seltene kritische Ereignisse oder Szenarien, die nur schwer oder gar nicht durch Datensätze oder Testfahrten abprüfbar sind.
Die Forschungs- und Entwicklungsteams von CONTROL werden in den kommenden drei Jahren innovative Methoden zur Absicherung autonomer Fahrzeuge erarbeiten, die helfen sollen, solche Long-Tail-Events sicher zu bewältigen – und zwar sowohl für PKW, LKW und Züge. Zentral ist die Entwicklung einer Sicherheitsargumentation, die Unsicherheiten im Fahrzeugbetrieb systematisch erfasst, bewertet, kontrolliert und in die Architektur autonomer Systeme integriert. Dafür werden Metriken, Modelle und Werkzeuge entwickelt, die skalierbar, domänenübergreifend und industriell umsetzbar sind. Die gesamte Wahrnehmungskette, von der Sensorik über die Datenverarbeitung bis zur Bewertung, wird als zusammenhängendes System betrachtet. Dabei werden Einflüsse wie Wetter, Umgebung oder technische Störungen modelliert und durch adaptive sensorgestützte Verfahren berücksichtigt. In Simulationen am Rechner, in Laboraufbauten wie Testständen sowie in Demonstratoren und Testfahrzeugen wird die Zuverlässigkeit und Funktionsfähigkeit der Sicherheitsarchitektur geprüft und bewertet.
Deutschland ist Vorreiter für Sicherheits-Technologien für das automatisierte Fahren
Hochautomatisierte Fahrzeuge arbeiten mit einer Vielzahl an Daten aus unterschiedlichsten Messsystemen wie Sensoren oder Kameras. Diese Daten müssen zusammengeführt und zentral verarbeitet werden, damit die zentrale Rechen- und Steuereinheit des Fahrzeugs auf dieser Grundlage sinnvolle Fahrmanöver ableiten kann. Wissenschaftler der Universität Ulm forschen in CONTROL zu Qualitätsmetriken für die Datenfusion und erhalten dafür 570 000 Euro aus dem Fördertopf. „Wir entwickeln Verfahren, mit deren Hilfe das System die Qualität seiner erzeugten Daten selbst beurteilen und damit Auskunft geben kann, ob diese ausreichend ist, um sicher agieren zu können“, sagt Professor Michael Buchholz vom Institut für Mess-, Regel- und Mikrotechnik, der mit einer Arbeitsgruppe am CONTROL-Projekt beteiligt ist.
„Die Ergebnisse kommen sofort aus der Forschung in die Praxis. Das Konsortialprojekt stärkt die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Industrie im Bereich der autonomen Mobilität, und es schafft eine wichtige Grundlage für neue Produkte und Standards – von der Straße über die Schiene bis hin zu weiteren Anwendungsfeldern wie industrielle Automation oder Robotik“, sind die Projektverantwortlichen überzeugt. Damit Deutschland seine Vorreiterrolle in der Technologie für das automatisierte Fahren auch in Zukunft behält.
Über CONTROL
Das Forschungsprojekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE) mit insgesamt 15,6 Millionen Euro gefördert. CONTROL vereint 24 Partner aus Industrie und Wissenschaft – darunter Fahrzeughersteller, Zulieferer für den Straßen- und Schienenbereich, Hochschulen und Forschungseinrichtungen. Die Siemens AG und die Valeo Schalter und Sensoren GmbH führen den Verbund.
Das Projekt wird vom Verband der Deutschen Automobilindustrie über die „VDA Leitinitiative autonomes und vernetztes Fahren“ unterstützt. Die Leitinitiative befördert sogenannte vorwettbewerbliche Konsortialprojekte deutscher Autohersteller und Zulieferer, die – obwohl sie auf dem Markt um Anteile konkurrieren – dort gemeinsam mit Akteuren aus der Wissenschaft zu Schlüsseltechnologien und Querschnittsthemen wie KI, Sicherheit und Standardisierung forschen.
Weitere Informationen unter www.control-projekt.de
Kontakt Konsortialleitung:
Dr. Cornel Klein (Siemens), E-Mail: cornel.klein(at)siemens.com
Dr. Sanwardhini Pantawane (Valeo), E-Mail: sanwardhini.pantawane(at)valeo.com
Kontakt Uni Ulm:
Prof. Dr. Michael Buchholz, E-Mail: michael.buchholz(at)uni-ulm.de
Text: CONTROL Konsortium + Uni Ulm
Eine Liste der Forschungs- und Industriepartner des Konsortialprojektes CONTROL finden Sie HIER!!