Wie kommunizieren autonom fahrende Fahrzeuge?

Im Projekt »Cybercars-2« entwickeln Ingenieure des Instituts für Parallele und Verteilte Systeme der Universität Stuttgart autonome Fahrzeuge und untersuchen, wie sie für einen sicheren Personentransport zusammenarbeiten können.

Gemeinsam mit Partnern und Forschungseinrichtungen aus dem In- und Ausland untersuchen die Forscher aus Stuttgart, wie die selbstständigen Fahrzeuge miteinander kooperieren. Sie sollen nicht stur nach vorgefertigten Fahrplänen fahren, sondern ihre Wege selbst planen dürfen. Dabei spielt die Absprache untereinander eine tragende Rolle.

Jedes Fahrzeug kann jederzeit mit jedem anderen Kontakt aufnehmen, Verkehrsinformationen austauschen oder Bitten und Anfragen stellen. Welches Fahrzeug zum Beispiel an einer Kreuzung zuerst fahren darf, wird nicht mehr von starren Regeln bestimmt, sondern wird während der Fahrt zwischen den Fahrzeugen verhandelt. So erhält beispielsweise ein Fahrzeug freie Fahrt über alle Kreuzungen, um damit eine Verspätung auszugleichen.

Die Forscher entwickeln im Projekt Cybercars-2 nicht nur Kommunikationssysteme, sondern auch Verhandlungsmuster und Entscheidungsprotokolle. Denn gerade bei vielen Fahrzeugen in großen Verkehrsnetzen können schnell Konflikte, Staus und Blockaden entstehen.

Im Rahmen des Projektsbauten die Wissenschaftler zehn echte autonome Fahrzeuge in fünf unterschiedlichen Typen und setzten sie erfolgreich innerhalb eines Demonstrationssystems ein. Für die Zukunft sind auch sehr viel größere Systeme denkbar. Allerdings ist nicht jede Fahrstrategie, die mit zehn Fahrzeugen funktioniert, auch für hundert oder tausend Autos geeignet.

Die Gruppe am Institut für Parallele und Verteilte Systeme hat deshalb einen speziellen Simulator für die Cybercars-Fahrzeuge entwickelt, in dem beliebig große Verkehrssysteme mit beliebig vielen Fahrzeugen simuliert werden können. Damit ist es möglich, auch komplexe Verkehrssituationen mit zahlreichen miteinander kommunizierenden Fahrzeugen zu untersuchen. Nur wenn eine Fahrstrategie sich auch unter diesen schwierigen Bedingungen bewährt, ist sie auch für den sicheren Betrieb der realen Fahrzeuge geeignet.