Automatisiertes Fahren</br>in der StadtAutomatisiertes Fahren
in der Stadt

Automatisierte Fahrzeuge und intelligenter Verkehr sind zentrale Elemente für den Stadtverkehr der Zukunft. Automatisierte Fahrzeuge sollen dem Fahrer bzw. den Passagieren in allen Situationen eine zuverlässige, sichere und komfortable Fahrt ermöglichen. Die Interaktion zwischen Fahrzeug und Fahrer, aber auch zwischen Fahrzeug und Fußgängern oder Radfahrern z.B. an Kreuzungen und Kreisverkehren ist grundlegend für eine sichere Fahrt und setzt ein solides Situationsverständnis voraus. @CITY generiert die Grundlagen für das sichere, stressfreie, effiziente und komfortable Fahren in der Stadt dank neuartiger, automatisierter Fahrfunktionen – mit einem Mehrwert nicht nur für den Fahrer, sondern für alle Verkehrsteilnehmer.

Die besonderen Herausforderungen in der Stadt liegen in der Umfelderfassung und -interpretation. Aufgrund des komplexen urbanen Verkehrsraums ist gegenüber einer klar strukturierten Umgebung wie etwa auf Autobahnen eine erheblich umfassendere Erkennung erforderlich, welche mit Unsicherheiten und Mehrdeutigkeiten umgehen kann. Da eine rein sensorische Umfelderfassung zur Darstellung eines akzeptablen Verkehrsflusses aktuell nicht realistisch erscheint, muss und sollte a-priori Wissen in Form von modellhaftem Erfahrungswissen und digitalen Karten als Datenquelle mit genutzt werden.

Das automatisierte Fahrzeug muss sich dazu relative zu einer hochgenauen Karte präzise lokalisieren und diese vor ihrer Nutzung plausibilisieren. 

Die Informationen der Umgebungssensorik und die Daten der digitalen Karte auf Basis der Lokalisierung müssen fusioniert werden. Erst diese Kombination, verbunden mit einer breiten Datenbasis aus Verkehrsregeln und Verhalten, ermöglicht ein vorausschauendes Situationsverstehen – die Basis aller automatisierten Fahrfunktionen für die Stadt. Im Rahmen des Projektes soll untersucht werden, ob Teile dieser Datenbasis unter anderem auch auf Basis von Beobachtungen mittels maschineller Lernverfahren gelernt werden können.

Aufbauend auf den leistungsfähigen, robusten Algorithmen für Situationsverstehen und präzise Eigenlokalisierung und auf einer optimierten Gestaltung der Automation werden erstmalig neue

automatisierte Fahrfunktionen für die Stadt entwickelt, prototypisch umgesetzt und evaluiert. Im Fokus steht das automatisierte Fahren über die komplexen, urbanen Knotenpunkte, durch Engstellen mit oder ohne Gegenverkehr auf urbanen Verbindungsstraßen sowie die Interaktion mit schwächeren Verkehrsteilnehmern wie Fußgängern und Radfahrern. Betrachtet werden hierbei auch verschiedene Fahrverhaltensweisen, Schnittstellen und Interaktionen in der Triade Fahrer – automatisiertes Fahrzeug – außenstehende Verkehrsteilnehmer. Als weiteres Alleinstellungsmerkmal von @CITY ist die Einbeziehung des ÖPNVs zu sehen. Automatisierte Stadtbusse werden in Zukunft ein fester Bestandteil des innerstädtischen Szenarios sein.


Motivation, Ziele, Projektstruktur

Ein übergeordnetes Ziel des Forschungsprojektes ist die Schaffung eines gemeinsamen Verständnisses für automatisiertes Fahren in der Stadt, welches zwischen allen Beteiligten – Automobilherstellern und Zulieferern – abgestimmt ist. @CITY dient als Wegbereiter für gemeinsame, industrielle defacto Standards. Diese wiederum fördern die rasche Umsetzung der im Projekt erarbeiteten Ergebnisse in der sich an @CITY anschließenden Produktentwicklung sowohl bei den Automobilzulieferern als auch bei den -herstellern. Frühzeitig mit ausgereiften Produkten auf dem Markt zu sein, ist ein entscheidender Wettbewerbsfaktor für die deutsche Automobilindustrie.

@CITY wird von den beteiligten Partnern als ein vorwettbewerbliches Verbundvorhaben durchgeführt. Hierbei arbeiten Firmen der Automobil- und Zulieferindustrie, der Informationstechnologie und Hochschulen partnerschaftlich zusammen. Im Rahmen seines Fachprogramms „Neue Fahrzeug- und Systemtechnologien“ unterstützt das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie die Initiative, die sich in zwei Projektteile gliedert: In @CITY (Neue Technologien, Konzepte und Pilotanwendungen) werden seit September 2017 in den Themenfeldern „Umfelderfassung und Situationsverstehen“ (Teilprojekt TP 1), „Digitale Karte und Lokalisation“ (TP2) sowie „Konzepte und Pilotanwendungen“

(TP 3) die Grundlagen für die neuen, automatisierten Systeme geschaffen. Hieraus werden querschnittliche Erkenntnisse gewonnen, die im zweiten Projektteil @CITY-AF, der im Juli 2018 gestartet wird, für die Realisierung der automatisierten Fahrfunktionen benötigt werden. Den Schwerpunktthemen folgend werden durch @CITY-AF vier weitere Teilprojekte hinzugefügt: Ein querschnittliches Teilprojekt (TP4) „Mensch-Fahrzeug-Interaktion“ sowie die drei Funktions-Teilprojekte TP5 „Automatisiertes Fahren über urbane Knotenpunkte “, TP6 „Automatisiertes Fahren auf urbanen Straßen“ und TP7 „Interaktion mit schwächeren Verkehrsteilnehmern“.

 

TP 1

Umfelderfassung und Situationsverstehen

 

TP 2

Digitale Karte und Lokalisation

 

TP 3

Konzepte und Pilotanwendungen

 

TP 4

Mensch-Fahrzeug-Interaktion

 

TP 5

Automatisiertes Fahren über urbane Knotenpunkte

 

TP 6

Automatisiertes Fahren auf urbanen Straßen

 

TP 7

Interaktion mit schwächeren Verkehrsteilnehmern

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