Projekt

Herausforderungen der automatisierten Mobilität

Technische Realisierbarkeit und Absicherung

Automatisierte Fahrzeuge sind eine der vielversprechenden Lösungen für die größten Herausforderungen der modernen Mobilität: Emissionsreduktion, effektives Zeitmanagement und Komfort für den modernen Menschen, effizientes Raummanagement, insbesondere in urbanen Räumen, und nicht zuletzt Mobilität und Selbstbestimmung für eingeschränkte Nutzergruppen bei immer höherer Sicherheit im Straßenverkehr. Neben der technischen Realisierbarkeit ist vor allem die Absicherung dieser neuen automatisierten Systeme die größte Herausforderung.

Für die Absicherung neuer Funktionen sind aktuell höchst umfangreiche und kostenintensive Realtestfahrten erforderlich. Dies gilt auch bei jeder Änderung von Komponenten oder Teilsystemen. Angesichts der hohen Innovationsgeschwindigkeit und der wirtschaftlichen Anforderungen der Automobilindustrie wird das bisherige Vorgehen zur Absicherung zunehmend ineffizient und absehbar nicht mehr leistbar. Zur Lösung dieses Problems beizutragen, dem widmet sich das VVM Projekt.

Ziele von VVM

Sicherheitsnachweis im Fokus

Das Projekt VVM setzt sich zum Ziel, Testverfahren zu entwickeln und Systematiken sowie Methoden bereitzustellen, um den Sicherheitsnachweis für automatisierte Fahrzeuge zu führen. Das VVM Projekt arbeitet am Use Case der urbanen Kreuzung und fokussiert sich auf Fahrfunktionen bis zur kompletten Automatisierung von Fahrzeugen (SAE Level 4 und 5).

Das VVM Projekt setzt auf den Ergebnissen des PEGASUS Projekts auf, das sich mit der Identifikation und Beschreibung kritischer Szenarien und deren Überführung in allgemeingültige Testfälle für hochautomatisierte Fahrzeuge (Level 3) am Beispiel des Autobahnpilots befasste. VVM erweitert die PEGASUS Methode auf Level 4 und Level 5 Fahren im innerstädtischen Umfeld, am Beispiel der urbanen Kreuzung.

Zudem arbeitet das VVM Projekt daran, den Sicherheitsnachweis als integralen Bestandteil im Entwicklungsprozess zu integrieren. Bereits in der Entwicklung von Komponenten und Subsystemen wird die Testbarkeit, die Verifikation und Validierung als Designziel betrachtet („Design für Testbarkeit“). Die entstehenden Systeme lassen sich dann hierarchisch testen, was den Effekt hat, dass bei Aktualisierungen von Komponenten nicht mehr das gesamte System neu getestet werden muss. Dieser Ansatz ermöglicht, dass Testanforderungen auf unterschiedlichste Kombinationen von Komponenten passen und zuverlässig sowie effizient umsetzbar und kombinierbar sind.

Das VVM Projekt strebt an, eine nahtlose Argumentationskette für den Sicherheitsnachweis aufzubauen und die Umsetzbarkeit zu demonstrieren. Der Einsatz aller möglichen Werkzeuge von digitaler Simulation bis hin zu realen Testfahrten erfolgt möglichst effizient. Aufwände werden minimiert, Kosten- und Zeiteffizienz wird erhöht.

Use Case Urbane Kreuzung

Das VVM Projekt untersucht für automatisiert fahrende Fahrzeuge die Komplexität der real auftretenden Verkehrssituationen am Beispiel der urbanen Kreuzung. Dort werden Verkehrsteilnehmer insbesondere auch automatisierte Fahrzeuge mit querendem und abbiegendem Verkehr, Ampeln, einer Vielfalt von Verkehrsteilnehmern wie Fußgängern, Radfahrern, ÖPNV mit Vorrang etc. vor die größten Herausforderungen gestellt.

An Hand dieses Use Cases werden die Wirkzusammenhänge für urbanes Fahren ermittelt und beschrieben, insbesondere diejenigen bei denen Verkehrsgefährdungen drohen. Warum die urbane Kreuzung? Die Gefährdungen, die an urbanen Kreuzungen auftreten sind typisch für städtischen Verkehr, treten jedoch auch in anderen Verkehrssituationen, etwa bei Überlandfahrten, auf. Die ermittelten Wirkzusammenhänge und die auf ihnen aufbauenden Methoden, die im Projekt entwickelt werden, bilden daher einen deutlich größeren Raum an Verkehrssituationen ab. Die Methoden für die urbane Kreuzung sind somit auf andere Verkehrsräume und Use Cases übertragbar.

Fakten über das Projekt

Zahlen und Daten

Konsortialleiter:
Robert Bosch GmbH
BMW AG
Koordinatoren:
Roland Galbas, Robert Bosch GmbH
Dr. Mark Schiementz, BMW AG
47
Mio. € Projektvolumen
26,7
Mio. € Projektförderung
48
Monate Projektlaufzeit
(7/2019 – 6/2023)
OFFIS e.V.
PROSTEP AG
dSPACE GmbH
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Technische Universität Braunschweig
Volkswagen AG
Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
Ford Werke GmbH
RWTH Aachen University
Fraunhofer e.V.
TU Darmstadt
Continental Teves AG
Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Opel Automobile GmbH
Daimler AG
AVL Deutschland GmbH
FZI Forschungszentrum Informatik
Robert Bosch GmbH
Audi AG
ZF Friedrichshafen AG
TÜV SÜD Auto Service GmbH
BMW AG

Projektzeitplan

Meilensteine

01.07. 2019

Start

01.09. 2020

Konzept der Methodik und des Goal Structuring Notation (GSN) Metamodells

Qualitative System- und Testanforderungen definiert

01.12. 2021

Verfeinerung System und Testanforderungen

Gütekriterien, System und Testanforderungen
Erweiterung der Methodik um Wahrscheinlichkeiten

30.06. 2023

Methodik zur Verifikation und Validierung für das urbane Umfeld

Beschreibung des zu führenden Sicherheitsnachweises