Mobility Lab

Mobility Lab

Sicher und autonom fahren durch modellbasiertes Systems-Engineering

Mobility Lab

Das Mobility Lab macht am Beispiel von Fahrerassistenz- und autonomen Fahrfunktionen erlebbar, wie mit modellbasiertem Systems-Engineering (MbSE) Entwicklungszeit und Kosten eingespart werden können. Die dazu eingeführten Modelle, Methoden und Open-Source-Werkzeuge machen die Systemkomplexität beherrschbar und ermöglichen es, diese Systeme effizient zu entwerfen, abzusichern und auf die Zielplattform im Fahrzeug zu überführen.

fortiss Mobility Lab
Das Mobility Lab demonstriert Ansätze zur kontinuierlichen Qualitätssicherung und Validierung.

fortiss Mobility Lab fortissimo
Bereiche wie Funktionale Sicherheit lassen sich am Miniaturfahrzeuge fortissimo testen.

fortiss zeigt mit dem Mobility Lab auf, wie sich cyberphysische Systeme (CPS), trotz ständig neuer Anforderungen und verteilter Zulieferketten, termingerecht und kosteneffizient entwickeln lassen.

Am Beispiel von Fahrerassistenzsystemen und autonomen Fahrfunktionen demonstriert das Mobility Lab die Modellierung komplexer Systeme und veranschaulicht, wie diese Abstraktion eine signifikante Steigerung der Entwicklungseffizienz durch die Automatisierung von Prozessschritten ermöglicht. Im Fokus stehen dabei automatische Verfahren zur Vorverlagerung von Entwurfsentscheidungen, mit denen Systemarchitekturen unter der Berücksichtigung komplexer Anforderungen optimal ausgelegt werden können. Darüber hinaus demonstriert das Mobility Lab Ansätze zur kontinuierlichen Qualitätssicherung und Validierung.

Der von fortiss entwickelte Ansatz beinhaltet modellbasierte Verfahren

  • zur Herleitung von Assurance Cases (strukturierte, durch Beweise gestützte Argumente, die zur Absicherung eines Systems dienen)
  • zur Absicherung der funktionalen Sicherheit
  • zur Synthese von Degradations- und Rekonfigurationsstrategien für sicherheitskritische Fahrfunktionen (z. B. gegen Hardwarefehler)
  • zur Dimensionierung und Validierung der Hardware- und Softwarearchitekturen
  • zur systematischen Verwaltung von Produktvariabilität und Wiederverwendung von Entwicklungsartefakten
  • sowie zur Produktvalidierung durch simulationsbasierte Integrationstests.

Die Miniaturfahrzeuge fortissimo ermöglichen es, diesen Ansatz anhand eines überschaubaren, aber dennoch realitätsnahen Systems und auf der Basis von fortiss entwickelten Open-Source-Lösungen kennenzulernen. Eine dieser Lösungen ist AutoFOCUS3 – ein modellbasiertes Werkzeug für sicherheitskritische eingebettete Systeme. Das mit AutoFOCUS3 erstellte Modell der softwarebasierten Funktionen sowie der Rechnerarchitektur des Fahrzeugs ist dabei der Ausgangspunkt für die Optimierungs- und Analyseverfahren. Deren Effektivität und Effizienz werden am Beispiel von Fahrerassistenzfunktionen wie Spurhalteassistent und Tempomat sowohl in einer grafischen Simulation als auch per Code-Generierung anhand der Miniaturfahrzeuge validiert.

Leistungsmerkmale

Das Mobility Lab macht in einem durchgängigen realistischen Beispiel modellbasiertes CPS-Engineering mittels eines Open-Source-Technologie-Stacks erlebbar. Dadurch wird von frühen Entwurfsphasen bis zu fertigen Systemen vermittelt, wie die Abstraktion durch Modelle die Systemkomplexität beherrschbar macht. Durch die Automatisierung von Entwicklungsschritten können Unternehmen zudem Qualität und Effizienz bei sinkenden Kosten steigern.

Angebote

  • Information
    Das Mobility Lab ermöglicht es Unternehmen, alle Phasen der modellbasierten Entwicklung cyberphysischer Systeme anhand eines realitätsnahen, komplexen und gut verständlichen Anwendungsfalls aus dem Bereich des assistierten/autonomen Fahrens kennenzulernen.
  • Maßgeschneiderte Lösungen
    Das Mobility Lab stellt einen durchgängigen und projektspezifisch, anpassbaren Versuchsträger für gemeinsame Forschungsprojekte zum modellbasierten Engineering cyberphysischer Systeme, sowie eine Plattform für maßgeschneiderte Trainingsangebote dar.
  • Netzwerk
    Das Mobility Lab bietet eine einzigartige Plattform für den Transfer und die Kollaboration von Industrie und Wissenschaft. Sie bereitet die Basis zur Entwicklung, Umsetzung und Validierung modellbasierter Systems-Engineering-Ansätze, die über die Domäne Mobilität hinaus anwendbar sind.
  • Qualifizierung
    • Auf dem Lab basierende Trainingsangebote für Unternehmen, decken den gesamten Kontext und alle Entwicklungsschritte von den Anforderungen bis hin zum ausführbaren System ab. Da kein Vorwissen erforderlich ist, richtet sich das Angebot besonders an Teilnehmer*innen, die über keine oder wenig Erfahrung mit modellbasiertem Systems-Engineering verfügen.
    • Im Rahmen der Qualifizierungsangebote wird modellbasiertes Engineering cyber-physischer Systeme in Theorie und Praxis anhand der Entwicklung von Fahrerassistenzsystemen (z.B. Spurhalteassistent) und autonomen Fahrfunktionen (z.B. Platooning) vermittelt.
  • Forschung
    Das Mobility Lab stellt eine durchgängige und anpassbare Plattform für Forschungsprojekte sowie Dissertationen und studentische Abschlussschlussarbeiten im Bereich modellbasiertes Engineering von CPS dar. Schwerpunkte sind die Analyse, Synthese und Optimierung von Architekturen sowie strukturierte Wiederverwendung und Variantenmanagement.
  • Prototypen
    Das von fortiss entwickelte Open-Source-Komponenten basierte Mobility Lab (insbesondere das Entwicklungswerkzeug AutoFOCUS3 sowie die fortissimo-Simulationsumgebung) dient als Ausgangspunkt für maßgeschneiderte Prototypen. Diese können im Rahmen gemeinsamer Forschungsprojekte erarbeitet und validiert werden.
 Tiziano Munaro

Ihr Kontakt

Tiziano Munaro

+49 89 3603522 165
munaro@fortiss.org

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