Pilotanalage für vernetztes Fahren

Die Forschungsgruppe Vernetzes Fahren des MRM betreibt eine Pilotanlage mit Infrastruktursensorik im realen Straßenverkehr an einer Kreuzung in Ulm-Lehr.  Der Hauptschwepunkt bei der Forschung liegt dabei auf der Unterstütung und dem kooperativen Verhalten von vernetzten automatisierten Fahrzeugen. Die Anlage dient zur ptototypsischen Evaluierung der Forschungsarbeiten. Zusätzlich werden aber auch Fragestellungen zur Einbindung weiterer Verkehrsteilnehmer, zur Zuverlässigkeitsschätzung von kommunizierten Informationen oder zur Kommunikationstechnik selbst an der Anlage durchgeführt.

Ansprechpartner

Dr.-Ing. Michael Buchholz
Raum: 41.2.219
Telefon: +49 (0)731 50 27003
E-Mail | Homepage

Ausstattung und Funktionsweise

Die Anlage wurde im Rahmen des Projekts MEC-View, das vom Bundesminsiterium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert wurde, zusammen mit Partnern initial aufgebaut. Im Rahmen des Projekts ICT4CART, das von der Europäischen Union gefördert wird, wurde die Anlage vollständig vom MRM übernommen und erweitert. Zusätzliche Erweiterungen erfolgen zusammen mit den Partnern im ebenfalls vom BMWi geförderten Projekt LUKAS.

Die Pilotanlage in der Ortsmitte von Ulm-Lehr umfasst einen Kreuzungsbereich mit drei Zufahrten (T-Kreuzung), die jeweils sensorisch erfasst werden. Die Idee dabei ist, mittels der Sensoren die Anzahl, Position und Bewegungsrichtung aller Objekte im Straßenverkehr zu erfassen und vernetzten Verkehrsteilnehmern aufbereitet zur Verfügung zu stellen. Darüber hinaus sollen Verkehrsteilnehmer auf Basis dieser Daten Manöver abstimmen und kooperativ durchführen. Dies soll sowohl die Energieeffizienz als auch den Komfort und die Sicherheit aller Verkehrsteilnehmer steigern.

Insgesamt stehen dazu derzeit 8 Kameras, 4 Stereo-Kamera-Paare sowie 8 Lidarsensoren und 4 Laserscanner zur Verfügung, die an fünf Leuchtenmasten und zwei eigens errichteten Traversen im Kreuzungsbereich angebracht sind. Alle Sensoren sind jeweils direkt mit einem Computer (Sensor Processing Unit, SPU) zur Datenverarbeitung verbunden und senden die verarbeiteten Daten per LTE/5G-Mobilfunk an einen "Multi-Access Edge Computing (MEC)"-Server. Zusätzlich stellt die Anlage Ad-hoc-Kommunikationsmöglichkeiten über ITS-G5 und 60-GHz-WiFi bereit.

Die Rohdaten der Sensoren werden auf den SPU ausgewertet und die relevanten Informationen über Verkehrsteilnehmer (Art, Position, Ausdehnung etc.) extrahiert. Diese extrahierten Daten werden dann an den MEC-Server übermittelt, wo durch Verfahren der Informationsfusion und des Trackings ein Umfeldmodell der Kreuzung berechnet wird, das den Bewegungszustand der Verkehrsteilnehmer abbildet. Um Verzögerungen durch Berechnungs- und Kommunikationszeiten entgegenzuwirken und zudem die vorausschauende Planung des eigenen Verhaltens zu erlauben, wird zudem eine Prädiktion, d.h. eine Vorhersage des erwarteten Verhaltens, der Verkehrsteilnehmer berechnet. Diese Informationen können dann an vernetzte Verkehrsteilnehmer, z.B. ein automatisiertes Fahrzeug, gesendet werden.

Zusätzlich wird derzeit an einem weiteren Dienst auf dem MEC-Server geforscht, der zentral die Situation analysiert und, sofern für den Verkehrsfluss oder die Sicherheit sinnvoll, kooperative Manöver zwischen vernetzten Verkehrsteilnehmern initiiert und koordiniert. Dabei werden sowohl manuell oder automatisiert gesteuerte Fahrzeuge als auch über Smartphones vernetzte Radfahrer oder Fußgänger in die kooperativen Manöver mit einbezogen.

Skizze der Pilotanlage für vernetztes Fahren in Ulm-Lehr
Skizze der Pilotanlage
Kreuzungsbereich der Pilotanlage Lehr mit Traversen aus der Vogelperspektive
Kreuzungsbereich der Pilotanlage
Stereokameras und Laserscanner an einem Behelfsmasten an der Pilotanlage in Ulm-Lehr
Sensoren an der Pilotanlage

Genehmigung und Datenschutz

Die Pilotanlage ist im öffentlichen Raum der Stadt Ulm aufgebaut. Der Betrieb der Anlage durch das Institut für Mess-, Regel- und Mikrotechnik der Universität Ulm wurde von der Stadt Ulm genehmigt.

Durch die Anlage werden personenbezogene Daten erfasst, die für die Forschungszwecke verarbeitet und gespeichert werden. Auf der Seite "Verkehrsinfrastruktursensorik: Informationen zur Datenverarbeitung" finden Sie die Datenschutzerkärung sowie – sofern zutreffend – Links zu den projektspezifischen Erläuterungen zur Datenverarbeitung.

Kamera an einem Leuchtenmast an der Pilotanlage mit verschwommenem Fahrzeug im Hintergrund
Kamera an der Pilotanlage