Vernetzung

Car2X beweist ihre Alltagstauglichkeit

2. September 2013, 11:58 Uhr | Steffi Eckardt

Fortsetzung des Artikels von Teil 3

Sauber kommunizieren

Bild 1 zeigt als Beispiel ein Szenario auf einer geraden Landstraße im Wald. Das sendende Fahrzeug stellt ein Hindernis dar und verschickt einmal pro Sekunde eine Nachricht bei einer Sendeleistung von 20 dBm. Bereits ohne Multi-Hop wurde hier eine Reichweite von 580 m (Pr1 = 99 Prozent) erzielt. Bei einer Geschwindigkeit des empfangenden Fahrzeugs von 100 km/h erhält das empfangende Fahrzeug 21 s vor der möglichen Kollision mit mehr als 99-prozentiger Wahrscheinlichkeit eine Nachricht vom sendenden Fahrzeug. Weil der Anhalteweg bei dieser Geschwindigkeit 92 m beträgt, ist die Funktion Hinderniswarnung in diesem Szenario zuverlässig realisierbar. Bei einem vergleichbaren Szenario auf einer geraden Straße im Stadtgebiet wurde ohne Multi-Hop bereits 320 m vor einer möglichen Kollision mit einer Wahrscheinlichkeit von mehr als 99 Prozent eine Nachricht vom sendenden Fahrzeug empfangen (Bild 2). Bei einer Geschwindigkeit von 50 km/h des empfangenden Fahrzeugs trifft die Nachricht entsprechend 23 s vor Erreichen des Kollisionsortes beim Empfänger ein. Weil der Anhalteweg hier 30 m beträgt, ist die Funktion Hinderniswarnung auch in diesem Szenario zuverlässig realisierbar.

Das größte Potenzial an Sicherheitsgewinn erzielt die Car2Car-Kommunikation bei der Warnung vor verdeckten, also nicht sichtbaren Gefahren, beispielsweise hinter einer Bergkuppe, einem Lkw oder einer nicht einsehbaren Kurve. In Bild 3 beispielsweise befindet sich das Hindernis hinter einer Kurve und ist wegen der Bewaldung nicht sichtbar. Es sendet im Abstand von 1 s Nachrichten, die vom sich nähernden Fahrzeug auch ohne Multi-Hop bereits 6 s vor der möglichen Kollision mit einer Wahrscheinlichkeit von mehr als 99 Prozent empfangen werden. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich das Fahrzeug in Luftlinie 83 m vom sendenden Hindernis entfernt. Das entspricht der in diesem Szenario erzielbaren Reichweite. Weil sich das Empfängerfahrzeug mit einer Geschwindigkeit von 50 km/h bewegt, beträgt sein Anhalteweg 30 m. Die simTD-Funktion Hinderniswarnung ist also in diesem Szenario zuverlässig realisierbar. Durch eine Nachrichtenübertragung mit Hilfe von Multi-Hop ließe sich die Informationsreichweite erhöhen und es ließen sich noch bessere Ergebnisse erzielen.

Die höchsten Anforderungen an die Kommunikation stellen Funktionen wie Kreuzungs- und Querverkehrsassistent (Bild 4), weil die Störung durch dämpfende Hindernisse wie Gebäude typischerweise hoch ist. Die Fahrzeuge bewegen sich in diesem Szenario mit einer Geschwindigkeit von jeweils 50 km/h und senden ihre Fahrzeugdaten als Cooperative Awareness Message (CAM) mit einer Frequenz von jeweils 5 Hz. Die CAM-Sendefrequenz ist im Wesentlichen von der Fahrdynamik abhängig. Die Sendeleistung beträgt in diesem Beispiel 20 dBm. Bereits 97 m vor der Kreuzung als Kollisionsort wird eine Nachricht vom sendenden Fahrzeug mit einer Wahrscheinlichkeit von mehr als 99 Prozent empfangen. Sowohl das sendende als auch das empfangende Fahrzeug sind zu dem Zeitpunkt, an dem der Empfänger die Nachricht mit einer Wahrscheinlichkeit von 99 Prozent erhalten hat, jeweils noch 7 s von der Kreuzung entfernt. Die Luftlinie zwischen beiden Fahrzeugen beträgt dann 137 m. Der aus der Fahrzeuggeschwindigkeit resultierende Anhalteweg von 30 m ermöglicht daher die zuverlässige Realisierbarkeit der simTD-Funktion Kreuzungs- und Querverkehrsassistent.