Neues Forschungsprojekt "Providentia" auf dem digitalen Testfeld Autobahn

Das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) hat die Förderbescheide aus Mitteln der "Förderrichtlinie automatisiertes und vernetztes Fahren auf digitalen Testfeldern in Deutschland" erteilt.

In der ersten Runde vergibt das BMVI rund 15,7 Millionen Euro für vier Projekte: zwei Forschungsvorhaben auf innerstädtischen digitalen Testfeldern in Braunschweig und Kassel, sowie zwei Forschungsprojekte auf dem Digitalen Testfeld Autobahn auf der A 9 in Bayern. Das vom Fördervolumen mit 6,1 Millionen größte dieser Projekte ist das Projekt "Providentia", das hochautomatisierten Fahrzeugen, die mit Mobilfunksystemen der modernsten Generation verbunden sind, einen zuverlässigen Voraus-Blick auf die jeweilige Verkehrssituation mittels leistungsstarker, verteilter Sensorik ermöglicht.

Die Zielsetzung des Projekts "Providentia - Proaktive Videobasierte Nutzung von Telekommunikationstechnologien in innovativen Autobahn-Szenarien" ist es, dem Fahrer - und im Fall von hochautomatisierten Fahrzeugen dem Fahrzeug selbst - einen möglichst umfassenden Vorausblick auf die Strecke zu geben. Dies soll zuverlässig, situationsangepasst und auch unter widrigen Umweltverhältnissen funktionieren, wobei Informationsüberfrachtung vermieden wird.

Konsortium führt Entwicklungen und Feldtest durch

Unter Führung von fortiss als bayerischem Landesinstitut und An-Institut der Technischen Universität München wird das Konsortium aus technologisch führenden Unternehmen (BMW, Cognition Factory, Elektrobit, Huawei, IPG, Rohde & Schwarz, u.a.) dazu Entwicklungen und Feldtests durchführen, um das erforderliche Zusammenspiel verschiedener Informationsflüsse in hochautomatisierten Fahrzeugen und der Kommunikations- sowie Backendinfrastruktur am Testfeld A9 zu erforschen und zu erproben.

Das modellierte digitale Abbild der Umwelt, das diesem Vorausblick zugrunde liegt - "real-time digital twin" genannt -, wird mit Hilfe von Sensorik an der Fahrbahn (Kameras, Radar) und Sensorik in den Fahrzeugen sowie zusätzlichen, aus dem umfassenden Wissen des verbindenden, optimierten Mobilfunknetzes abgeleiteten Informationen durch Datenfusionsverfahren in den Rechnersystemen der Infrastruktur erstellt.

Wie Projektleiter Prof. Alois Knoll von der TU München erläutert, "ist dies das weltweit erste Projekt seiner Art, das zeigen wird, wie im Zeitalter der Digitalisierung durch modernste Kommunikations- und Softwaretechnik im Zusammenspiel mit komplexer Umweltsensorik die Verkehrssicherheit für alle erhöht werden kann. Gleichzeitig kann dabei der Einführung hochautomatisierter Fahrzeuge ein wesentlicher Schub gegeben werden."

Das Projekt ist so angelegt, dass mit Hilfe von - auch für das allgemeine Publikum leicht nachvollziehbaren - Basiskonzepten fundamentale Fragestellungen des hochautomatisierten und vernetzten Fahrens wissenschaftlich angegangen werden können, und deren Lösungen dann sofort in der harten Praxis einer realen, hochbelasteten Autobahn (und nicht etwa auf einem abgetrennten Testparcours mit wenigen Fahrzeugen) erprobt werden können.

Dabei wird großer Wert auf die Untersuchung des Einführungsszenarios gelegt, das der Tatsache Rechnung trägt, dass der Mischbetrieb von Fahrzeugen mit unterschiedlicher Sensorausstattung und Automatisierungsgrad auf lange Zeit die Regel sein wird - was auch Auswirkungen auf den parallel zu erfolgenden Ausbau der Kommunikationsinfrastruktur von 4.5G hin zum zukünftigen 5G hat.

"Wir erwarten schrittmachende Erkenntnisse sowohl für die Technik des Mobilfunks der nächsten Generation (5G), für die Erzeugung hochzuverlässiger Abbilder der Realität in der Infrastruktur ("Backend") durch Sensorfusion, für die Informationsversorgung vernetzter hochautomatisierter Fahrzeuge, für die Virtualisierung komplexer Verkehrsszenarien und wesentlich auch für die anstehenden Normungen des Mobilfunks der fünften Generation," sagt Prof. Knoll.

Die Arbeiten am Projekt haben mit den ersten Untersuchungen bereits begonnen, mit ersten Demonstrationen kann in etwa einem Jahr gerechnet werden. Die Endpräsentation wird für Herbst 2019 erwartet. Es ist geplant, die Ergebnisse in geeigneten Formaten zu vermitteln und so für jeden erlebbar zu machen.

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