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Validierung autonomer Fahrfunktionen

Ziel: Ein Bewertungsstandard für Simulations-Toolchains

26. Mai 2025, 9:00 Uhr | Irina Hübner

Simulationsbild der Digital-Twin-Lösung von MORAI.

MORAI und das Forschungsinstitut IPEK entwickeln ein Credibility Assessment Framework, das die Vertrauenswürdigkeit kompletter Simulations-Toolchains für automatisierte Fahrzeuge (SAE Level 2 bis 4+) standardisieren soll. TÜV Süd prüft als unabhängiger Partner alle Projektergebnisse.

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MORAI, ein auf die Digital-Twin-Simulationstechnologie für autonome Fahrzeuge spezialisiertes Unternehmen, gibt den Start einer gemeinsamen Forschungsinitiative mit Prof. Tobias Düser vom IPEK – Institut für Produktentwicklung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) bekannt.

Der TÜV Süd übernimmt dabei als neutraler Projektpartner die unabhängige Prüfung der erarbeiteten Ergebnisse und Bewertungsmethoden. Das Projekt mit dem Titel »Credibility Assessment Framework for the MORAI Digital Twin Simulation Platform« zielt darauf ab, eine robuste, industriekonforme Methode zur Bewertung und Demonstration der Zuverlässigkeit von Simulations-Toolchains zu etablieren, insbesondere für die Verifizierung und Validierung automatisierter Fahrzeuge.

Kritische Herausforderung beim autonomen Fahren bewältigen

Simulation entwickelt sich zu einem wesentlichen Bestandteil bei der Entwicklung und Validierung automatisierter Fahrzeuge, insbesondere da globale Vorschriften zunehmend simulationsbasierte Tests für die Typgenehmigung vorgeben. Die Gewährleistung der Glaubwürdigkeit und Zuverlässigkeit der simulationsbasierten Validierung bleibt jedoch eine zentrale Herausforderung für die Branche.

Das neue Forschungsprojekt soll diese Lücke schließen, indem die Digital-Twin-Simulation-Plattform von MORAI mit bestehenden Standards, Vorschriften und Richtlinien – etwa den NATM-Richtlinien (New Assessment/Test Method) der Wirtschaftskommission der Vereinten Nationen von Europa (UNECE) – in Einklang gebracht wird. TÜV Süd prüft als neutraler Projektpartner die entwickelten Ansätze und bewertet deren Konformität. Das Projekt schafft damit einen strukturierten, branchenkonformen Rahmen für die Bewertung der Vertrauenswürdigkeit von Simulationen und bietet einen skalierbaren, standardisierten Ansatz für virtuelle Validierung.

Indem sie das Fehlen eines klar definierten Prozesses zur Vertrauenswürdigkeitsbewertung für AV-Simulations-Toolchains behebt, hat diese Projektinitiative das Potenzial, neue Industriestandards für die Zuverlässigkeit virtueller Tests zu setzen. Die im Rahmen dieses Projekts entwickelte strukturierte Methodik soll die regulatorische Akzeptanz simulationsbasierter Verifizierung und Validierung verbessern und zur breiteren Einführung der Simulation als Grundpfeiler der sicherheitsrelevanten Validierung automatisierter Fahrzeuge beitragen.

Die Vertrauenswürdigkeit von Simulationen für die Validierung autonomer Fahrzeuge optimieren

MORAI bietet eine umfassende virtuelle Testumgebung, die als Ergänzung zu realen Tests dient und eine effiziente Entwicklung und Validierung durch fortschrittliche Simulation und Digital Twin-Technologie ermöglicht. Das Unternehmen hat es sich zur Mission gemacht, Innovationen in der Mobilitätsindustrie voranzutreiben. Dazu engagiert sich MORAI aktiv in globalen Standardisierungs-Gremien, um Simulationen als international anerkannten Maßstab für die Bewertung und Verifizierung der Sicherheit und Zuverlässigkeit autonomer Fahrzeuge zu etablieren.

Jun Hong, CEO von MORAI, erklärt: »Bei der Nutzung von Simulationstechnologie zur Sicherheitsvalidierung autonomer Fahrzeuge geht es nicht mehr nur um Effizienzsteigerung oder Kostensenkung; sie wird weltweit immer mehr zu einer gesetzlich vorgeschriebenen regulatorischen Anforderung. Durch dieses Forschungsprojekt mit dem KIT und die neutrale Prüfung durch TÜV Süd entwickeln wir eine Methode zur Validierung der Glaubwürdigkeit von Simulation, die internationalen Standards entspricht und einen strukturierten Ansatz zur Gewährleistung von Leistung und Sicherheit autonomer Fahrzeuge bietet. Darüber hinaus werden wir unsere Bemühungen zur Weiterentwicklung unserer Simulationswerkzeuge beschleunigen, um globale Prüfstandards wie ISO 26262, UNECE NATM und SAE J3016 (Level 2-4+) zu erfüllen.«

Der akademische Projektpartner IPEK hat sich als renommierte Forschungseinrichtung für XiL-basierte Validierungsmethoden etabliert, das unter anderem für Advanced Driver Assistance und automatisierte Fahrsysteme bereits Anwendung findet. Unter der Leitung von Prof. Tobias Düser wird das Projektteam am IPEK dazu beitragen, wissenschaftliche Ansätze zur Glaubwürdigkeit von Simulationen zu definieren und die Integration dieser Methoden in Industriestandards zu unterstützen. Das Projekt wird Model-based Systems Engineering (MBSE) als wichtigen Bestandteil der Methodik einsetzen und dessen Anwendung im AV-Systemdesign nutzen, um virtuelle Test-Toolchains zu strukturieren und zu analysieren.

Prof. Tobias Düser, Professor und Institutsleiter des IPEK am KIT, betont die Dringlichkeit einheitlicher Industriestandards in der virtuellen Absicherung: »Simulation und virtuelle Tests sind entscheidend, um automatisierte Fahrzeuge auf die Straße zu bringen. Obwohl beide seit Jahren in der Industrie eingesetzt werden, werden sie aufgrund der Notwendigkeit von Glaubwürdigkeit und Vertrauenswürdigkeit bei Validierungswerkzeugen nur selten für die Zulassung eingesetzt. Unsere Zusammenarbeit zielt darauf ab, einen schlanken, anwendbaren und skalierbaren Prozess zu etablieren, den Regulierungsbehörden und Normungsorganisationen übernehmen können.«

Die Hauptziele des Projekts

#1 Entwicklung einer Methode zur Bewertung der Zuverlässigkeit von Simulation: Es wird eine maßgeschneiderte Methodik zur Validierung von Simulationsplattformen erstellt, die eine praktische Anwendung bei der Prüfung und Validierung von AVs im Einklang mit bestehenden Standards, Vorschriften und Richtlinien gewährleistet.

#2 Anforderungsermittlung der Toolchain: Im Rahmen des Projekts werden kritische Anforderungen für die Beurteilung der Credibility, Prüfung und Validierung der Simulations-Toolchain am Beispiel MORAI als umfassende und zuverlässige Lösung definiert.

#3 Prüfung durch TÜV SÜD: TÜV SÜD wurde mit der Prüfung der Methodik beauftragt und wird als neutraler Projektpartner die Einhaltung der strengen UNECE-Regelungen gewährleisten, darunter UN/ECE R157 (Automated Lane Keeping Systems) und UN/ECE R171 (Driver Control Assistance Systems).

#4 Öffentlichkeitsarbeit und Wissensverbreitung: Das Projekt wird gemeinsame Publikationen und akademische Zusammenarbeit umfassen, um die Sichtbarkeit zu erhöhen und Innovationen im Bereich der automatisierten und autonomen Mobilität zu fördern.

#5 Anwendung in der Praxis: In der letzten Phase des Projekts wird ein Demonstrator für einen realen Anwendungsfall entwickelt, der eine Bewertung und Optimierung der Methodik am Beispiel der MORAI Toolchain beinhaltet.