Den Verkehrsfluss optimieren

Vernetzung macht Straßenkreuzungen sicherer

20. März 2023, 9:28 Uhr | Irina Hübner

Das Forschungsprojekt DEKOR-X widmet sich der Fahrzeugkommunikation an innerstädtischen Kreuzungen. Bessere Vernetzung soll den Verkehrsfluss optimieren und damit für mehr Sicherheit im Kreuzungsbereich sorgen.

Das Forschungsvorhaben DEKOR-X (Dezentraler Kommunikationsraum Kreuzung) unter Leitung des Konsortialführers Valeo ist Teil der Leitinitiative autonomes und vernetztes Fahren des VDA und wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz mit rund 7,5 Mio. Euro über einen Zeitraum von drei Jahren gefördert. Nun ist der offizielle Startschuss gefallen.

Was wird in DEKOR-X erforscht und entwickelt?

Im Straßenverkehr gehören innerstädtische Kreuzungen zu den schwierigsten Herausforderungen. Dies gilt bereits für menschliche Verkehrsteilnehmer, doch die fortschreitende Automatisierung macht es auch zu einer technischen Aufgabe, den Verkehrsfluss und die Sicherheit an Kreuzungen zu optimieren.

DEKOR-X soll nun die Gefahrenstelle Kreuzung durch sogenannte dezentrale Kommunikation entschärfen, ohne dass dafür an jeder Kreuzung teure zusätzliche Infrastruktur zugebaut werden muss. Intelligente, automatisierte Fahrzeuge tauschen die Informationen aus ihrer Sensorik untereinander aus, erweitern ihr Sichtfeld und erhöhen somit die Sicherheit nicht nur für die Fahrzeuginsassen, sondern ebenso für nicht-motorisierte und nicht-automatisierte Verkehrsteilnehmer. Dies erlaubt es, zum Beispiel »um die Ecke zu blicken« oder Informationen zu erhalten, was vor Fahrzeugen geschieht, die vor dem eigenen Auto stehen und die Sicht verdecken.

Außerdem sollen die gesammelten Informationen in eine Cloud wandern, wo daraus über längere Zeit erlernte Bewegungsmuster entstehen. Diese Modelle werden den vernetzten Fahrzeugen wieder zur Verfügung gestellt und sollen dazu beitragen, vor möglichen Gefahren zu warnen sowie Fahrweise und Fahrkorridor anzupassen. Im Projekt werden dazu Konzepte und Methoden zur Bewegungsmodellerzeugung, für Kommunikationskanäle und zur Informationsverarbeitung im Fahrzeug entwickelt.

Weniger Emissionen durch besseren Verkehrsfluss

Jörg Schrepfer, Standortleiter von Valeo in Kronach und Leiter der Fahrassistenzforschung, erklärt: »Bei erfolgreicher Umsetzung von DEKOR-X ergibt sich eine Vielzahl von Pluspunkten: Emissionen werden durch einen abgestimmten Fahrzeugfluss und weniger Anfahr- und Abbremsmanöver gemindert, während die Sicherheit vor allem für Radfahrer und Fußgänger steigt. Der in dem Projekt verfolgte dezentrale Ansatz ermöglicht schnelle und kostengünstige Lösungen für automatisierte Fahrfunktionen und wäre direkt auf andere urbane sowie ländliche Gebiete übertragbar.«

Entwicklung eines KI-basierten Vorhersagemodells

»Eine wesentliche Herausforderung in DEKOR-X ist es, die über die dezentrale Kommunikation zusammengeführten Daten zu nutzen, um verlässliche Informationen zu Gefahrensituationen zu erhalten. Continental wird mit diesen Daten im Projekt ein KI-basiertes Vorhersagemodell schaffen«, sagt Markus Fischer, Projektleiter bei Continental Automotive Technologies. »Dieses Modell ermöglicht es, das Verhalten der Verkehrsteilnehmer an der Kreuzung vorherzusagen. In kritischen Situationen kann diese Vorhersage dann dazu genutzt werden, Benutzer vor Gefahren zu warnen oder schützend in Fahrfunktionen einzugreifen. Dabei kommt die Vorhersage sowohl den Verkehrsteilnehmern zugute, die sich an der kooperativen Kommunikation beteiligen, als auch solchen, die dies nicht können, zum Beispiel Fußgängern und Fahrradfahrern.«

Kosteneffiziente Lösung für urbane Gebiete

»In DEKOR-X werden maßgebliche Weichen für die deutsche Umsetzung der digital unterstützten Straße gestellt. Ziel der Entwicklung ist neben der Erhöhung der Verkehrssicherheit auch das Ausrollen einer kosteneffizienten Lösung auf urbane Gebiete, fernab von den hochtechnisierten Ballungsgebieten. Die dezentrale Automatisierung von Infrastruktur und die Fahrzeugkommunikation sind der Schlüssel für eine schnelle und flächendeckende Verbreitung und Verbesserung der Verkehrssituation«, ergänzt Georg Geduld, CEO von Denso ADAS Engineering Services.

Lucila Patino Studencki, Professorin für V2X-Technologien an der Fakultät für Maschinenbau und Automobiltechnik der Hochschule Coburg, erläutert: »An der Kreuzung treffen alle Arten von Verkehrsteilnehmern aufeinander: Fußgänger, Radfahrer und Fahrzeuge. Jeder dieser Verkehrsteilnehmer und deren Absichten müssen im autonomen Betrieb bei der Entscheidungsfindung für die nächsten Fahrmanöver berücksichtigt werden. Das macht dieses Szenario sehr anspruchsvoll, aber auch aus wissenschaftlicher Sicht sehr interessant.«

Bessere Fahrzeugumfeldwahrnehmung

Die Technische Universität Chemnitz ist im Projekt durch die Professur für Nachrichtentechnik beteiligt. Ihre zentrale Forschungsaufgabe ist eine verbesserte Fahrzeugumfeldwahrnehmung durch die Vernetzung mit anderen Fahrzeugen und der Verkehrsinfrastruktur. Der Schwerpunkt liegt dabei auf dezentraler Datenfusion. Damit können Fahrzeuge beispielsweise um die Ecke schauen oder weit entfernte Objekte früher erkennen.

Das Konsortium für DEKOR-X

Neben dem Konsortialführer Valeo, Continental Automotive, Denso ADAS Engineering Services, die Hochschule Coburg sowie die Technische Universität Chemnitz. Das Konsortium strebt eine gemeinsame Standardisierung und Lösungsdefinition an. Die Teilnehmer bringen in Summe sieben Testfahrzeuge in das Projekt ein. Somit ist eine herstellerübergreifende gemeinsame Entwicklung und der Nachweis der sogenannten Interoperabilität jederzeit möglich.