29.10.2017

Unfälle vermeiden und den Verkehrsfluss verbessern

Seit Jahren forschen Ulmer Wissenschaftler erfolgreich in einem bedeutenden Zukunftsfeld der Mobilität: dem automatisierten Fahren. Viele Ulmer Bürger kennen die hochautomatisierten Fahrzeuge des Instituts für Mess-, Regel- und Mikrotechnik bereits, die schon mehrere Jahre im Stadtgebiet und auf dem Oberen Eselsberg unterwegs sind, um die Automatisierungstechnik im städtischen Verkehr noch leistungsfähiger zu machen. Das Fernziel: Unfälle im Straßenverkehr vermeiden und den Verkehr flüssiger machen. Nun wird in Ulm – im Rahmen eines Verbundprojektes, an dem auch die Stadt Ulm als assoziierter Partner beteiligt ist – eine Versuchsanlage aufgebaut, bei der die Verkehrsinfrastruktur zur Gewinnung wichtiger Verkehrsinformationen mit speziellen Gerätschaften ausgerüstet werden soll.

„Im Mittelpunkt des Projektes steht die Entwicklung eines technischen Systems, das es hochautomatisierten Fahrzeugen erleichtert, unübersichtliche Verkehrssituationen besser zu erfassen; zum Beispiel beim Abbiegen an einer schwer überschaubaren Kreuzung oder beim Einfädeln auf eine stark befahrene Straße“, erklärt der Ulmer Forscher Dr. Michael Buchholz, Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Mess-, Regel- und Mikrotechnik. Hierfür werden im Ulmer Stadtteil Lehr vom Projektpartner OSRAM die Leuchtenmasten im Kreuzungsbereich Mähringer Straße / Loherstraße mit speziellen Kameras und LiDAR-Sensoren ausgestattet. Zudem stellen Wissenschaftler der Universität Ulm drei temporäre Behelfsmasten mit entsprechender Sensorik für Referenzmessungen auf, inklusive der Traversen zur Kabelführung über die Straße. Der Aufbau beginnt Mitte November, und die Anlage wird danach für zwei Jahre in Betrieb genommen. Vernetzt werden die Sensoren und Fahrzeuge über ein Testmobilfunknetz von Nokia. Die Vorschriften zum Datenschutz werden dabei selbstverständlich eingehalten.

Das von BOSCH koordinierte Verbundprojekt, das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert wird, trägt den etwas sperrigen Titel „Mobile Edge Computing basierte Objekterkennung für hoch- und vollautomatisiertes Fahren“. Zu den Projektpartnern von „MEC-View“, so die Abkürzung dafür, gehören die Universitäten Duisburg-Essen und Ulm sowie die Unternehmen Robert Bosch GmbH, Daimler, Nokia, OSRAM, TomTom und die Firma IT-Designers. Assoziierter Partner ist die Stadt Ulm. Die Daten, die mithilfe der Infrastruktursensorik gewonnen werden, dienen den hochautomatisierten Fahrzeugen dabei, einen umfassenden Überblick über die aktuelle Verkehrslage zu erhalten. So können vor allem andere Verkehrsteilnehmer – egal ob Autos, Fahrräder oder Fußgänger – früher erkannt werden. Letztendlich soll dies dabei helfen, den Verkehr flüssiger zu machen und Staus zu vermeiden.

Die technischen Herausforderungen dabei sind hoch: Schließlich müssen die Sensordaten aus der Verkehrsinfrastruktur in Echtzeit verarbeitet werden, um zusammen mit den Sensordaten des Fahrzeuges in ein präzises Umfeldmodell integriert zu werden. Dieses Modell wird vom hochautomatisierten Fahrzeug schließlich zur Manöverplanung genutzt.
Das Herzstück der Anlage ist ein lokaler Server, der über das Mobilfunknetz mit der Infrastruktursensorik und dem Fahrzeug vernetzt ist. Dieser „Multi-Access Edge Computing“-Server (MEC-Server) von Nokia ist über ein LTE-Mobilfunknetz der neusten Generation im System integriert. Der MEC-Server verrechnet die Daten der Videokameras und LiDAR-Sensoren mit Hilfe hochgenauer digitaler Karten aus einem Cloudserver zu dem bereits erwähnten lokalen Umfeldmodell, das wiederum über das Mobilfunknetz an das hochautomatisierte Fahrzeug übermittelt wird.

Die Ulmer Wissenschaftler um Institutsleiter Professor Klaus Dietmayer kümmern sich darum, dass sämtliche Sensordaten auf dem MEC-Server „latenzarm“ fusioniert werden. Denn das Automatisierungssystem braucht Echtzeitinformationen zur Verkehrslage. Ihre Aufgabe ist es, mit möglichst geringem Zeitverzug Informationen zur Position und zum Verhalten von Verkehrsteilnehmern zu gewinnen, die dem automatisierten Fahrzeug die zeitnahe Handlungsplanung erlauben. Außerdem stellen die Ulmer ein Testfahrzeug und sind für die Referenzmessungen verantwortlich, mit deren Hilfe die Leistungsfähigkeit des Systems überprüft werden soll.

Was den Datenschutz betrifft, sind sämtliche Projektpartner an die gesetzlichen Vorschriften zur Wahrung des Rechtes auf Privatsphäre und auf informationelle Selbstbestimmung gebunden. Entsprechende Datenschutzkonzepte wurden erarbeitet und, wo erforderlich, den Landesdatenschutzbeauftragten vorgelegt. Die Verarbeitung der personenbezogenen Daten, die über die Infrastruktursensoren erfasst wurden, erfolgt unter Beachtung aller datenschutzrechtlich erforderlichen Regelungen und Belange.

Weitere Informationen und Ansprechpartner der Partner bei Fragen sowie ein ausführliches Dokument zur Datenverarbeitung finden sich auf der Webseite zum Projekt . Zum Abschluss des Projektes wollen die Projektpartner übrigens die Ergebnisse ihrer Forschung in einer öffentlichen Veranstaltung vorstellen.