TP 5Automatisiertes Fahren über urbane Knotenpunkte

Im Stadtverkehr zählen vor allem die Knotenpunkte wie Kreisverkehre und Kreuzungen als Unfallschwerpunkte. Die Regulierung des Verkehrs, dessen Teilnehmer und deren konkurrierende Interessen sowie sich schnell ändernde Situationen stellen hohe Anforderungen an die Aufmerksamkeit des Fahrers dar. Dies bedeutet eine potentiell höhere Gefährdung der Verkehrsteilnehmer. Automatisierte Fahrfunktionen können dabei helfen, die Sicherheit in diesen Situationen entscheidend zu verbessern.

Verglichen zu menschlichen Fahrern unterliegen Sensoren und Funktionen in einem automatisierten Fahrzeug keinen Ermüdungserscheinungen oder Ablenkungen und treffen in der Regel die optimalen Entscheidungen auf Basis ihrer Umfeldwahrnehmung. Zudem sind Fahrzeuge mit den geeigneten Sensoren im Gegensatz zu menschlichen Fahrern in der Lage, ihr komplettes Umfeld zu jeder Zeit parallel und in vielen Fällen auch mit einer höheren Genauigkeit zu erfassen. Die simultane Auswertung von digitalen Kartendaten erleichtert einer Fahrfunktion außerdem die Lokalisierung in komplexen Kreuzungs- und Kreisverkehrstopologien und ermöglicht so den vorausschauenden Algorithmen ein sicheres Durchfahren einer solchen Situation.

Kreuzungen und Kreisverkehre

Hochautomatisierte Fahrfunktionen im urbanen Umfeld stehen hierbei vor der Herausforderung, vielfältige Situationen und Szenarien sicher beherrschen zu müssen. Insbesondere Knotenpunkte wie Kreuzungen und Kreisverkehre haben dabei kein einheitliches Erscheinungsbild und erfordern höchst unterschiedliche Reaktionen vom Fahrzeug je nach Verkehrssituation. Zur Erfassung der gesamten Verkehrssituation müssen dabei viele verschiedene Merkmale der statischen Infrastruktur des Knotenpunktes und der aktuellen Verkehrslage berücksichtigt werden. Sowohl Kreuzung als auch Kreisverkehr erfordern darüber hinaus für automatisiertes Fahren ggf. kooperatives Verhalten, das auch regelwidriges Verhalten anderer Verkehrsteilnehmer berücksichtigt.

Das Teilprojekt „Automatisiertes Fahren über urbane Knotenpunkte“ hat zum Ziel, eine sichere, automatisierte Fahrzeugführung über ausgesuchte Kreuzungen und Kreisverkehre zu realisieren. Die Entwicklung soll in drei Schritten mit wachsender Herausforderung erfolgen:

Zunächst soll die Geradeausfahrt über die Kreuzung erfolgen, bei der Vorfahrtsregeln, Ampeln und Querverkehr berücksichtigt werden. Die Regelung des Fahrzeugs geschieht anhand der Fahrbahnmarkierungen auf dem Start- und Zielfahrstreifen.
Für das Rechtsabbiegen müssen zusätzlich Längsverkehr rechts neben dem Auto sowie Verkehrsteilnehmer auf dem Zielfahrstreifen, inklusive die Fahrbahn querende Fußgänger und Fahrräder berücksichtigt werden. Die Regelung des Autos erfolgt hier entlang einer Trajektorie, die innerhalb der Fahrbahnbegrenzungen zu planen ist.
Im letzten Schritt muss für das Linksabbiegen zusätzlich noch entgegenkommender Längsverkehr berücksichtigt werden, um das Fahrzeug entlang einer Trajektorie über die Kreuzung auf den Zielfahrstreifen zu führen.

Auch beim Knotenpunkt „Kreisverkehr“ ist die Detektion und Berücksichtigung aller relevanten Verkehrsteilnehmer wichtig. Die Entwicklung kann ebenfalls in drei Stufen stattfinden. Im ersten Schritt wird das Heranfahren an den Kreisverkehr unter Berücksichtigung der relevanten Verkehrsteilnehmer erfolgen, im weiteren Schritt dann das Einfahren in den Kreisverkehr und das Durchfahren bis zum gewünschten Ausfahrpunkt. Der letzte Schritt wird das Ausfahren aus dem Kreisverkehr berücksichtigen.