Das automatisierte und vernetzte Fahren (AVF) beinhaltet das Potenzial eines sogenannten “Game Changers” für die Mobilität der Zukunft. In der öffentlichen Wahrnehmung spielt sich die Entwicklung fast ausschließlich in den USA ab, obwohl weltweit führende Fahrzeughersteller, Technologielieferanten und Wissenschaftler in Deutschland firmieren. Warum ist das so?

Die Antwort liegt u. a. in den agilen Entwicklungsprozessen und den virtuellen Entwicklungsmethoden der amerikanischen IT-Industrie, die nun die Mobilität als Zielbranche gewählt hat und autonome Transportmittel als rollende Computer betrachtet.

Demgegenüber stehen traditionelle Entwicklungsprozesse und Absicherungsmethoden der hiesigen Automobilindustrie, welche die Gebrauchs- und Funktionssicherheit ihrer Produkte in den Mittelpunkt der Entwicklung stellt und vornehmlich über reale Fahrversuche validiert. Das Verbundvorhaben SAVe will die Vorteile beider Entwicklungssichtweisen nutzen und neue Prozesse für eine effiziente und sichere Einführung von AVF vorantreiben.

Das durch das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur im Bereich „Automatisiertes und vernetztes Fahren“ geförderte Projekt generiert eine Grundlage für die Entwicklung des AVF, insbesondere im urbanen Umfeld und unter Berücksichtigung der Wechselwirkung mit gesellschaftlichen Fragestellungen.

Die methodische Entwicklung einer kombiniert virtuellen und physischen Absicherung von Verkehrsszenarien, vor allem im Mischverkehr sowie im urbanen Umfeld, schafft eine umfassende Basis für zukünftige Fahrzeug- und Verkehrsinfrastruktur-Entwicklungen. Dafür setzen die Projektpartner zunächst auf die Digitalisierung exemplarischer Streckenabschnitte in der Stadt Ingolstadt. Auf deren Basis wird der virtuelle Entwicklungs- und Implementierungsprozess für neue AVF-Funktionen und Komponenten aufgesetzt. Die im Modell abzubildenden exemplarischen Streckenabschnitte adressieren sowohl das digitale Testfeld „Autobahn“ als auch das digitale Testfeld „Stadt“.

Durch die Verknüpfung mit Realversuchen und die Verwendung von Flottendaten werden die Simulationsszenarien angereichert und validiert. Die Verbindung aus virtuellem und digitalem Testfeld bietet die Möglichkeit, eine abgesicherte Entwicklungsumgebung für AVF zu schaffen. Hierfür werden im Projekt Szenarien entwickelt, die anhand von Demonstratoren unter Beteiligung der Bürger im Hinblick auf deren Akzeptanz evaluiert werden.

Im Projekt sind folgende vier Forschungsschwerpunkte in Form von Teilprojekten vorgesehen:

• Fahrsimulation im virtuellen Testfeld,
• Vernetzung von Infrastruktur und Fahrzeugflottendaten in einem virtuellen Verkehrsmodell,
• Optimierung von Funktionen des automatisierten Fahrens und
• gesellschaftliche Aspekte des AVF.

„Mobilität 4.0“ als strategische Zielsetzung des Standortes Deutschland bedeutet in seiner endgültigen Ausbaustufe einen vollständig autonomen Fahrbetrieb vieler Kraftfahrzeuge, wobei sich ein Fahrzeug fahrerlos vom Start zum Ziel bewegt. Beförderte Personen nehmen dann die, im Hinblick auf das Fahren, passive Rolle von Passagieren ein. Um dies zu realisieren sind noch erhebliche Anstrengungen im Bereich AVF als Vorstufe zur „Mobilität 4.0“ erforderlich:

• die schrittweise Anhebung des Automatisierungsgrades der Fahrzeuge
• der Ausbau der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation
• der Ausbau der Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation.

Durch den digitalen Wandel in der Gesellschaft ist eine konsequente Forschung und Entwicklung in den genannten technischen Themenfeldern notwendige Voraussetzung zur nachhaltigen Stärkung des Wirtschafts- und Innovationsstandortes Deutschlands. Dies betrifft sowohl vorwettbewerbliche Schritte unter Führung der öffentlichen Fördergeber als auch Kooperationen in wettbewerblichen Verbünden.

Mit SAVe verfolgen die Verbundpartner drei Forschungsschwerpunkte und versprechen sich einen erheblichen Erkenntnisgewinn über:

• technische Absicherung von zunehmend komplexer werdenden Fahr-/Fahrerassistenzsystemen mit Hilfe simulierter Umgebungen (Virtuelles Testfeld)
• konzeptionelle Erarbeitung einer IT-Basis für die digitale Vernetzung während des realen Fahrbetriebes (Digitales Testfeld innerstädtischer Bereich)
• gesellschaftliche, verkehrsrelevante Wirkung und Akzeptanz

Allen gemeinsam ist die konzeptionelle Schaffung und Umsetzung eines „multifunktionalen virtuellen Regionsmodells“, das Synergien schöpft. Damit ist eine zentrale IT-Einheit gemeint, die den genannten urbanen Raum digital anhand geometrischer, statischer, aber auch dynamischer Daten abbildet.

Weiterführende Links

• Virtuelles 3D-Regionsmodell Ingolstadt
• Projektbeschreibung BMVI
• Artikel Business Geomatics