Forscher der Technischen Universität München (TUM) haben gemeinsam mit Industriepartnern eine Technologie entwickelt, die es ermöglicht, die Verkehrssituation aus der Vogelperspektive an ein selbstfahrendes oder vernetztes Auto zu senden. Dies erhöht die Verkehrssicherheit, so die Universität in einer Pressemitteilung.

Die Erwartungen an das autonome Fahren sind klar: „Autos sollen nicht nur bei niedrigen Geschwindigkeiten sicher fahren, sondern auch im schnell fließenden Verkehr“, sagt Jörg Schrepfer, Leiter der Driving Advanced Research Germany bei Valeo. Wenn z. B. Gegenstände von einem Lkw herabfallen, ist die normale Perspektive eines Autos oft nicht in der Lage, die gefährlichen Trümmerteile rechtzeitig zu erkennen. „In solchen Fällen wird es schwierig, ein reibungsloses Ausweichmanöver durchzuführen“, sagt Schrepfer. Die Forscher des Projekts Providentia++ haben fünfeinhalb Jahre lang ein System entwickelt, das den Fahrzeugen ein zusätzliches Bild der Verkehrssituation vermittelt. „Mit Hilfe von Sensoren an Schilderbrücken und Pylonen haben wir einen zuverlässigen digitalen Echtzeit-Zwilling der Verkehrssituation auf unserer Teststrecke erstellt“, sagt Prof. Alois Knoll.

Zeitdruck

Dies ist alles andere als trivial: Der digitale Zwilling muss den genauen Standort des Fahrzeugs kennen, in dem die Informationen von der Sensorstation übertragen werden. Um die Informationen aus den Fahrzeugen und Sensorstationen für den digitalen Zwilling zu synchronisieren, nutzen die Forscher den UTC-Standard, der eine einheitliche Basis für die Zeitkoordination bietet. Im Idealfall würde das digitale Mapping als zweite Ebene über die Perspektive des Fahrzeugs gelegt werden. Allerdings lassen sich Zeitunterschiede im Gesamtsystem nicht ganz vermeiden. Die physische Erfassung durch die Sensoren und die Verarbeitung der Daten zur Funkübertragung an das Fahrzeug benötigen Zeit. Die Daten werden gepackt, verschlüsselt und übertragen und dann im Auto entschlüsselt. Auch andere Bedingungen spielen eine Rolle, etwa die Entfernung des Fahrzeugs vom Sendemast und die Verkehrsdichte im Datennetz. Bei einer kürzlich durchgeführten Demonstration wurde der Mobilfunkstandard LTE (4G) verwendet, der eine Verzögerung von 100 bis 400 Millisekunden aufwies. „Diese Verzögerungen können nie ganz beseitigt werden. Aber intelligente Algorithmen werden helfen“, erklärt Schrepfer: „Die Ergebnisse werden in Zukunft noch besser sein, wenn wir eine vollständige Abdeckung mit den Telekommunikationsstandards 5G oder 6G haben.“

Knoll ist mit dem Ergebnis sehr zufrieden: „Der digitale Zwilling ist bereit für die Projektentwicklungsphase. Das Konzept funktioniert zuverlässig im täglichen Betrieb und ist nicht nur für Autobahnen, sondern auch für Landstraßen und Kreuzungen geeignet.“

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