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Forschungsprojekte

Connected Mobility

Forschungsprojekte

Die Vernetzung von Fahrzeugen mit anderen Verkehrsteilnehmen bzw. der Infrastruktur (Vehicle-to-Everything (V2X)) ist eine der Schlüsseltechnologien für das autonome Fahren und Smart Cities. Der hierfür entwickelte WLAN-Standard IEEE 802.11p ist bereits seit einem Jahrzehnt Schwerpunkt der Forschung. Bislang hat sich diese Kommunikationstechnologie in der Automobilbranche jedoch nicht als Kommunikationsstandard durchsetzen können. Ein möglicher Grund hierfür ist die nicht vorhandene stationäre Infras…

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Die Möglichkeiten und Herausforderungen der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation bzw. Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation (Vehicle-to-X- bzw. V2X-Kommunikation) werden bereits seit vielen Jahren erforscht. Ein beliebtes Mittel, das bei relativ hoher Detailtreue ausreichend Flexibilität bei den Untersuchungen zulässt, ist die Simulation solcher Netzwerke, welche sowohl den Verkehrs- als auch den Kommunikationsaspekt berücksichtigen muss. Mit dem am Lehrstuhl entwickelten Framework Veins konnten hie…

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Simulation ist ein adäquates Mittel, welches erlaubt neuartige Technologien und Algorithmen zu untersuchen, zu evaluieren und zu validieren. Um zu realistischen Ergebnissen zu gelangen, ist es erforderlich diverse Herausforderungen zu meistern. Eine dieser Herausforderungen stellt die  Durchführbarkeit der Berechnung von ganzheitlichen Simulationszenarien dar. Dies gilt vor allem, wenn Szenarien betrachtet werden sollen, die beispielsweise eine ganze Stadt, oder gar ein ganzes Land modellieren. Ne…

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Die zunehmende Vernetzung und Digitalisierung in der Mobilitätsbranche führt zu immer komplexer werdenden Systemen und großen Datenmengen. Dies bietet Chancen und Herausforderungen und erfordert innovative Methoden zur Erforschung, Analyse, Entwicklung und Absicherung neuer Mobilitätstechnologien. Im Rahmen von ViM soll ein Plattform-Prototyp für Forschungszwecke und für die Entwicklung von innovativen Geschäftsmodellen aufgebaut werden, welche Akteuren sowohl zur Erprobung von neuartigen Mobili…

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Verteilte Simulationen werden häufig zur Verbesserung der Leistung oder zur Kopplung von unterschiedlichen Simulatoren verwendet. Für die Simulation von autonomen Fahrfunktionen ist diese Kopplung sehr wichtig, denn so können wiederverwendbare Simulationskomponenten für das nähere und weitere Umfeld des Fahrzeugs, für Ego- und Fremdfahrzeuge, für die Sensorik, für Abläufe in den Steuergeräten, für die Fahrzeugdynamik und für ähnliche Aspekte erstellt und gemeinsam in einer Simulation ausgeführt w…

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Die Funktionssicherheit von Fahrerassistenzsystemen sowie automatisierter und vernetzter Funktionen ist vom Automobilhersteller in jeder denkbaren Verkehrssituation sicherzustellen.  Im Entwicklungs- und Absicherungsprozess ist dazu eine erhebliche Zahl  von Verkehrssituationen, sog. Szenarien, abzuprüfen.  Dieser umfangreiche Prüfumfang lässt sich in Zukunft nur noch durch den massiven Einsatz von Computersimulation sinnvoll bewältigen. Um in diesen Simulationen eine entsprechende Validität und Pra…

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 Die Funktionssicherheit von Fahrerassistenzsystemen sowie automatisierter und vernetzter Funktionen ist vom Automobilhersteller in jeder denkbaren Verkehrssituation sicherzustellen.  Im Entwicklungs- und Absicherungsprozess ist dazu eine erhebliche Zahl  von Verkehrssituationen, sog. Szenarien, abzuprüfen.  Dieser umfangreiche Prüfumfang lässt sich in Zukunft eigentlich nur noch durch den massiven Einsatz von Computersimulation sinnvoll bewältigen. Um in diesen Simulationen eine entsprechende Validit…

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Zukünftige Fahrfunktionen benötigen Multi-Sensorsysteme, deren Zuverlässigkeit durch Methoden der Sensordatenfusion (Aggregation, Filterung, Mehrheitsentscheidung und weitere Mechanismen zur Fehlervermeidung) gesteigert werden müssen. Dadurch treten Fehler sehr selten auf, es existieren jedoch Abhängigkeiten der Fehler von aufeinanderfolgenden Sensorwerten („Fehlerbursts“) und auch Abweichungen zwischen Sensoren (z.B. bei schlechten Umgebungsbedingungen).

Für eine Auslegung…

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Fahrzeuge werden mehr und mehr zur mobilen Datenplattform. Neben der Mobilität als Hauptaufgabe nimmt der Anspruch an Unterhaltung, Konnektivität und aktueller Software im Fahrzeug deutlich zu. Neben der Datenaktualisierung in der Werkstatt wird bereits heute ein Mobilfunkmodul im Fahrzeug verbaut, über das Kartenupdates, Verkehrsinformationen und Entertainmentanwendungen betrieben werden. Der Mobilfunk hängt allerdings stark von der vorhandenen Netzinfrastruktur ab und kann in einigen Bereichen aus…

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In
zukünftigen Mobilitätslösungen für den Individualverkehr gewinnt die
Automatisierung der Fahraufgabe immer stärker an Bedeutung. Dies kann einerseits
auf wirtschaftliche Gründe zurückgeführt werden. So lassen sich durch automatisierte
Fahrfunktionen verschiedene Anwendungsfälle ableiten, wodurch der Markt
entsprechend wächst. Andererseits soll durch den erhöhten Automatisierungsgrad
die Sicherheit im Straßenverkehr steigen. Verschiedene Statistiken zeigen, dass
in über 90% der Fälle menschliches Versagen als Unfallursache gilt. Um die
Anzahl an Unfällen im Straßenverkehr weiter zu reduzieren, soll dem Menschen
die Fahraufgabe abgenommen werden. Im Vergleich zu Advanced Driver Assistance
Systems (ADAS) ist das Testen und Freigeben hochautomatisierter Fahrfunktionen
komplexer und der Testaufwand deutlich erhöht. Mit wachsendem
Automatisierungsrad werden die zu beherrschenden Situationen vielfältiger und
komplexer. Zudem werden die Funktionen im offenen Verkehrsraum ausgeführt,
sodass die Systeme unzählige Situationen mit anderen Verkehrsteilnehmern bewältigen
müssen. Das Absichern und Freigeben hochautomatisierter Fahrfunktionen stellt
für die Automobilhersteller große Herausforderungen  dar. Das Erproben derartiger Systeme ist ohne
unterstützende Tests in einer virtuellen Umgebung aufgrund wirtschaftlicher
Betrachtungen, technologischer Restriktionen oder aus Sicherheitsgründen nicht
umsetzbar. Daher werden für die sinnvolle Anwendung von Verkehrssimulationen
neue Konzepte benötigt.

 

Unter
Anwendung einer Verkehrssimulation sollen Situationen generiert und
identifiziert werden, unter welchen die hochautomatisierte Fahrfunktion nicht
ordnungsgemäß funktioniert. Dabei soll die Funktion in der virtuellen Welt in
Unfall- oder Beinaheunfall-Situationen gebracht werden, welche physikalisch
möglich sind. Aus diesem Grund soll in der Simulation nicht explizit
realistischer Verkehr modelliert werden, bei dem es selten zu Unfall- oder
Beinaheunfall-Situationen kommt. Vielmehr sollen vermehrt Situationen generiert
werden, welche zu Unfällen führen können. Dies soll durch die Modellierung
eines Fehlermodells für Fahrerverhaltensmodelle erreicht werden. Ziel ist
hierbei, auf Basis von Unfalluntersuchungen der AARU, dem simulierten Fahrer in
der virtuellen Welt ähnliche Fehlerverhaltensweisen beizubringen wie sie der
reale Mensch im Straßenverkehr besitzt.

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Perspektivisch wird Datenverkehr nicht mehr ausschließlich zwischen Cloud bzw. einem Server in einem Rechenzentrum und einem mobilen Endgerät stattfinden. Kommunikation zwischen Geräten wird vielmehr auf Basis von Anwendungsbeziehungen direkt aufgebaut werden, um immersive Anwendungen, automatisiertes Fahren oder Platooning zu realisieren. Hierzu folgen 5G und nachfolgende Netzwerktechnologien in ihrem Design zunehmend dem Data-Centric Paradigma, in dem unter anderem die steigende Relevanz vo…

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