25. April 2018

Optimaler Verkehrsfluss

Wenn Sensordaten und Infrastruktur zusammenspielen

Bundeswirtschaftminister Peter Altmaier schaut sich das robotische Elektroauto "EO smart connecting car 2" an (Foto: DFKI).

Warum nicht Messdaten von Autos, Verkehrsinfrastruktur und Mobiltelefon auswerten und fürs autonome Fahren nutzen? Genau diese Idee setzt das Verbundprojekt SADA (Smart Adaptive Data Aggregation) um, an dem fortiss beteiligt ist. Die Forschungsergebnisse sind in die Entwicklung des robotischen Elektroautos „EO smart connecting car 2“ eingeflossen: Der Demonstrator ist auf der Hannover Messe (23. bis 27. April) zu sehen.

Nicht nur moderne Autos verfügen darüber, auch die Verkehrsinfrastruktur ist mit zahlreichen Sensoren ausgestattet. Und die intelligenten Mobiltelefone der Fahrer sind nichts anderes als wandelnde Messfühler. Würden diese heterogenen Daten kombiniert und zeitnah ausgewertet, hätte diese so genannte Datenfusion zahlreiche Vorteile: Damit ließen sich Verkehrsprognosen erstellen, Verkehrsflüsse optimieren, Straßen besser auslasten und die Sicherheit erhöhen. Das würde helfen, Staus zu vermeiden, den Energieverbrauch zu senken und den Kohlendioxidausstoß zu verringern.

Das Problem dabei: Die Daten von mobilen Einheiten und Infrastrukturen lassen sich nicht modular nutzen und flexibel verknüpfen. Denn Sensoren und Auswertungsfunktionen sowie Hard- und Software stammen von unterschiedlichen Herstellern und können nicht miteinander kommunizieren.

Selbstständige Datenverknüpfung

Die Beteiligten des Verbundprojekts SADA präsentieren nun eine Lösung: Das von ihnen entwickelte System wertet Sensordaten aus stationären Verkehrsinfrastrukturen, Autos und Smartphones in Echtzeit aus, integriert und verknüpft sie intelligent. Die Basis hierfür schafft eine Hochgeschwindigkeits-Kommunikationsarchitektur, die heterogene Sensoren vernetzt.

Das System erkennt, welche Daten zur Verfügung stehen und wählt daraus die für die jeweilige Verkehrssituation relevanten Informationen aus. Die Forscher von fortiss haben für die Datenfusion entsprechende Algorithmen sowie ein Laufzeitsystem zum Austausch der Daten entwickelt. Ein zentraler Rechner (Back-End) verarbeitet und verwaltet die Daten.

Bessere Fahrerassistenzsysteme

Mit SADA lassen sich nicht nur Fahrerassistenzsysteme verbessern, sondern auch autonome Fahrzeuge unterstützen. Da über die Sensoren auch die Umwelt erfasst wird, kann das Fahrzeug akustisch vor kreuzenden Fußgängern warnen oder durch Vorausblick auf die Fahrbahn unnötige Bremsmanöver vermeiden. Elektroautos erhielten neue Funktionen: beispielsweise Reichweitenvorhersagen, energiesparende Fahrempfehlungen oder autonomes Fahren bis zur nächsten Ladesäule.

Beteiligte im Verbundprojekt SADA sind neben fortiss das DFKI Robotics Innovation Center, die BASELABS GmbH, NXP Semiconductors, und die ALL4IP TECHNOLOGIES GmbH & Co. KG. Konsortialführerin ist die Siemens AG. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie hat das Projekt (2015-2018) mit 3,8 Mio. EUR gefördert.

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