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1 1 sim TD newsletter inhalt sim TD : Statusmeldungen. Filmreifer Praxistest nach Drehbuch. sim TD : Versuchsdurchführung. Simulierter Stresstest. sim TD : Verkehrslagefusion. Keine falsche Botschaft. sim TD : Statusmeldungen. sim TD belegt Pole-Position für den Start in den Feldversuch. sim TD : Im Detail. Erprobt, präsentiert. sim TD : informiert. Weltverkehrsforum Leipzig. newsletter aktuell 004 Sichere Intelligente Mobilität Testfeld Deutschland

2 sim TD newsletter sim TD : Statusmeldungen. Filmreifer Praxistest nach Drehbuch. Drehbücher geben den Ton an und die Route vor. Ein sim TD -Drehbuch enthält alle Anweisungen, Anforderungen und Bedingungen, die für einen Versuch notwendig sind. Angefangen beim Versuchsort, über den genauen Startzeitpunkt und die Route sowie die Streckenart enthält es alle Informationen, bis hin zu den genauen Instruktionen für den Fahrer. Die Anweisungen helfen der Versuchsleitung, die Versuche genau nach Plan durchführen zu lassen. Dadurch ist es möglich, vergleichbare Versuchsergebnisse zu erhalten. Vor allem die von professionellen Versuchsfahrern gelenkten Fahrzeuge werden beim Feldversuch nach Drehbuch fahren. sim TD -Partner werden zu Autoren. Für jeden Anwendungsfall wird ein Drehbuch geschrieben. Dabei geben so genannte Drehbuchpaten den inhaltlichen Rahmen für einen Anwendungsfall vor. Die sim TD -Partner füllen die Drehbücher dann mit konkreten Daten und Anweisungen. Dabei kann es vorkommen, dass pro Versuchsfahrt gleich mehrere Anwendungsfälle getestet werden. Somit werden auch mehrere Drehbücher benötigt. Ein Fahrer erhält zum Beispiel die Anweisung, an einem bestimmten Tag zu einer konkreten Zeit vom Flottenstützpunkt zu starten. Bei der Fahrt von der Landstraße auf die Autobahn kommt der Verkehrszeichenassistent zum Einsatz. Auf der Autobahn wird die Stauendewarnung ausgelöst, da der Verkehr zum Erliegen kommt. Bei der Rückfahrt zum Flottenstützpunkt soll der Fahrer dann die Innenstadt durchqueren und dabei den Ampel-Phasen-Assistenten nutzen. Die Drehbücher schließen in diesem Fallbeispiel aneinander an und beinhalten verschiedene Anwendungsfälle, Streckenarten und Verkehrszustände. Zu den Streckenarten im sim TD -Versuchsgebiet gehören Stadt-, Landund Bundesstraßen sowie Autobahnen. Alle Streckenarten und Verkehrszustände werden mit Hilfe der Drehbücher in unterschiedlichen Kombinationen genutzt. Drehbuchpaten übernehmen die Regie. Damit die Drehbücher so präzise wie möglich ausgearbeitet werden, arbeiten immer mehrere Personen an einem Drehbuch. Für die Anwendungsfälle Fahr- und Verkehrseffizienz übernehmen die Experten der Technischen Universität München die Rolle der Drehbuchpaten. Drehbücher mit unterschiedlichen Aufgaben stellen sicher, dass die sim TD -Testflotte diverse Verkehrssituationen meistert. Foto: sim TD

3 3 sim TD newsletter WebScenarioEditor: Auf Stadt-, Land- und Bundesstraßen werden festgelegte Szenarien getestet. Bild: Fraunhofer FOKUS WebScenarioEditor: Versuche werden genau vorausgeplant, um eine hohe Qualität der Versuchsdaten sicherzustellen. Bild: Fraunhofer FOKUS WebScenarioEditor: Die Drehbücher können unter anderem Startzeitpunkt, Route und Streckenart für die Testfahrer vorgeben. Bild: Fraunhofer FOKUS Die Forscher der Universität Würzburg sind die Paten der Drehbücher mit den Schwerpunkten Fahr- und Verkehrssicherheit sowie Nutzerakzeptanz. Ein Technik-Team kümmert sich um die technischen Details der Drehbücher. Die Paten schreiben aber nicht nur die Drehbücher, sondern prüfen auch die Beiträge anderer Projektpartner auf deren Inhalt und Vollständigkeit. Das Versuchsgebiet wird zur Bühne. Damit die Versuche sinnvoll geplant und die Drehbücher möglichst detailliert verfasst werden können, muss das Versuchsgebiet ausführlich und sehr präzise beschrieben werden. Zudem müssen die Drehbuchpaten genau definieren, welche Voraussetzungen für das Gelingen eines Versuchs notwendig sind. Damit sowohl Entwickler als auch Versuchsfahrer für alle Eventualitäten gerüstet sind, muss auch immer ein alternativer Plan B ausgearbeitet werden. Was passiert bei plötzlichem Unwetter? Was passiert, wenn ein Fahrer über Übelkeit klagt? Unvorhersehbare Einflüsse müssen von den Entwicklern berücksichtigt und, wenn möglich, entschärft werden.

4 sim TD newsletter Projektkoordinator Dr. Christian Weiß am Fahrsimulator. Foto: sim TD sim TD : Versuchsdurchführung. Simulierter Stresstest. Extreme Wetterbedingungen und riskante Fahrmanöver, die in einen Unfall münden: All das bürdet das sim TD -Simulationslabor den Versuchsfahrern auf virtuell, versteht sich. Mit den Fahr- und Verkehrssimulationen wird die Wirksamkeit von sim TD -Funktionen im Labor evaluiert, ohne Gefahr. sim TD -Simulationslabor. Ein Auto rast über die Autobahn. Auf der nassen Fahrbahn kommt es ins Schlingern und kracht in die Leitplanke. Schreckensszenarien, wie diese will sim TD verhindern und das Fahren sicherer, effizienter und komfortabler machen. Getestet werden müssen solche Szenarien dennoch. Dafür gibt es das sim TD - Simulationslabor. Das Interdisziplinäre Zentrum für Verkehrswissenschaften an der Universität Würzburg (IZVW) und der Lehrstuhl für Verkehrstechnik an der Technischen Universität München testen sim TD in Grenzsituationen unter verschiedenartigen Bedingungen (siehe auch Newsletter 003). Alle Simulationen finden in der Versuchsumgebung unter realistischen Bedingungen statt. Das Versuchsgelände sowie sämtliche Verkehrs- und Verhaltenszustände werden inszeniert. Stadt-, Land-, Bundesstraßenund Autobahnszenarien sind entsprechend abgebildet. Warum werden Feldversuche durch Simulationen ergänzt? Methodisch gesehen sind realen Feldversuchen Grenzen gesetzt. Äußere Einflüsse und seltene Verkehrszustände etwa können nur bedingt wiederholt und daher im Zweifel nicht genügend oft getestet werden. Deshalb muss die Simulation hier unterstützen. Getestet werden soll unter anderem, ob und wie sich sicherheitskritische Situationen mit sim TD -Funktionen besser bewältigen lassen. So können die Wissenschaftler im Labor anhand der Messdaten überprüfen, inwieweit sim TD die erhoffte Wirkung erzielt. Vergleiche der Auswirkung von Stau oder freiem Verkehr können gezielt mit und ohne Einsatz von sim TD betrachtet werden. Es handelt sich um ein perfektes System Störfaktoren und Fehlerquellen, wie im realen Verkehr, zum Beispiel leere Tanks oder liegengebliebene Autos, stellen kein Problem dar sie werden höchstens absichtlich simuliert.

5 5 sim TD newsletter Realitätsnah sind die Szenarien auf einer Leinwand dargestellt. Bild: WIVW Die Fahrsimulation. Die Fahrsimulation betrachtet ganz gezielt den Fahrer. Er und die Fahrzeugkonsole sind real, das Umfeld wird simuliert. Das Fahrzeug reagiert wie ein echtes Auto auf Lenkbewegungen, Beschleunigung und Bremsen. Somit lassen sich nicht nur einzelne Faktoren simulieren, sondern das Gesamtverhalten eines Fahrzeugs. Der Simulator wird von trainierten Versuchsfahrern gesteuert, die einen Parcours durchfahren und dabei bestimmte Aufgaben absolvieren. Währenddessen kann die Versuchsleitung Einfluss nehmen auf Wetter, Verkehr, Umgebung sowie die von sim TD übermittelten Meldungen. So kann untersucht werden, wie unterschiedliche Fahrer auf identische Situationen reagieren. Anhand der Daten wird später ermittelt, inwieweit sim TD kritische Situationen sicherer macht. Diese Versuche in der Fahrsimulation des Würzburger Instituts für Verkehrswissenschaften (WIVW) ermöglichen es dem IZVW, Aussagen über fahrerbezogene Kenngrößen, wie Reaktionsvermögen, Sicherheit und Nutzerakzeptanz, zu treffen. Sowohl die Erkenntnisse aus der Simulation, als auch die aus dem Feldversuch, fließen später in die weitere Analyse ein. Die Verkehrssimulation. Wissenschaftler der Technischen Universität München erarbeiten für sim TD die Verkehrssimulation. Dabei handelt es sich um eine großräumige Simulation, bei welcher der gesamte Verkehr untersucht wird. Die Verkehrssimulation betrachtet viele Fahrer-Fahrzeug- Einheiten in einem Abbild des kompletten sim TD -Versuchsgebietes. Real existierende Verkehrszustände im Versuchsgebiet werden genauso simuliert wie die Strecke selbst und deren Infrastruktur. Die Ergebnisse zur Fahrerreaktion aus der Fahrsimulation werden berücksichtigt. So benötigt die Verkehrssimulation keine Fahrer aus Fleisch und Blut. Die Wissenschaftler betrachten nun das Fahrverhalten des gesamten Kollektivs, um Rückschlüsse auf die erhoffte Verbesserung von Sicherheit und Effizienz zu ziehen für einzelne Fahrer genau wie für den Gesamtverkehr. Die Wirkung eines Anwendungsfalls auf den Verkehr kann auf diese Weise mit unterschiedlichen sim TD -Ausstattungsraten in sonst identischen Situationen verglichen werden. Gerade Situationen, die sich nicht im Feldversuch umsetzen lassen, können in der Simulation mikroskopisch untersucht werden. Der Fahrsimulator im Labor. In der Fahrsimulation fahren Probanden in einer simulierten Umwelt, um verschiedene sim TD - Anwendungsfälle zu testen. Dabei werden zirka 100 Fahrer mit jeweils verschiedenen, teils sicherheitskritischen Fahraufgaben, konfrontiert. Jeder Fahrer fährt den jeweiligen Parcours zweimal: Einmal mit, einmal ohne Warnsystem. Es wird untersucht, ob durch sim TD -Anwendungsfälle das Fahrverhalten sicherer wird. Im Anschluss an die Fahrten werden die Fahrer zu dem System befragt. Fotos: WIVW

6 sim TD newsletter Aufgabe der Verkehrslagefusion ist es, die allgemeinen Informationen zum Verkehrszustand mit denen, die ein sim TD -Fahrzeug sammelt, abzugleichen und entsprechend zu aktualisieren. Auf dieser so vergrößerten Datengrundlage lassen sich Verkehrsstörungen noch präziser lokalisieren und aktualisim TD : Verkehrslagefusion. Keine falsche Botschaft. sim TD will Verkehrsprognosen noch verlässlicher machen. Um den Verkehr flächendeckend zu berechnen, nutzt das Projekt die Beobachtungen vernetzter Fahrzeuge und die Infrastruktur auf den Straßen Hessens. Ermittlung der Verkehrslage. Einen Umweg nehmen statt im Stau zu stehen, dazu würden sich wohl die meisten Fahrer entscheiden. Auf die längere, unbequemere Strecke ausweichen, obwohl es gar keinen Stau gibt, will aber niemand. Darum sind möglichst genaue Verkehrsprognosen wichtig. sim TD will die Ermittlung der Verkehrslage mittels präziser Car-to-X-Informationen noch zuverlässiger machen. Wie können Verkehrsprognosen verbessert werden? Die Ermittlung der Verkehrslage sowie die Beurteilung der Auswirkungen von Verkehrsstörungen basieren auf den kontinuierlich gemessenen Verkehrsdaten, die von den Messstellen im Minutentakt kommuniziert werden. Diese Daten werden mit einer Software nach der Kerner schen Drei-Phasen-Verkehrstheorie (freier fließender Verkehr synchronisierter Verkehr Stau) ausgewertet. Dabei gilt: Je dichter die Messpunkte beieinander liegen, desto präziser ist die Verkehrslageermittlung. Umgekehrt betrachtet: Wo die Verkehrserfassung noch nicht so ausgebaut ist wie auf den Autobahnen im Rhein-Main-Gebiet zum Beispiel im ländlichen Raum oder auf Landstraßen gibt es Verbesserungspotenziale. Hier kommt die sim TD -Technik ins Spiel: Daten von einzelnen, kommunizierenden Fahrzeugen können die stationär erfassten Messgrößen ergänzen. Deshalb wird in sim TD die Verkehrslagefusion ausgebaut. Hierfür wird die bestehende Software der Versuchszentrale (DRIVE-Center Hessen) im Auftrag von Hessen Mobil Straßen- und Verkehrsmanagement weiterentwickelt. Die sim TD -Fahrzeuge ermitteln und übertragen zusätzliche Informationen, die ebenfalls als Datengrundlage für die Verkehrslageberechnung herangezogen werden. Denn für eine genaue Prognose des Verkehrs sind sowohl Informationen zur allgemeinen Verkehrslage, als auch die aus möglichst vielen Quellen generierte Kenntnis über das aktuelle Geschehen wichtig. In der sim TD -Versuchszentrale laufen die gesammelten Daten zusammen. Grafik: sim TD. Verkehrslage und Verkehrsinformation Umfelddaten Verkehrsdaten ITS Vehicle Station Car-to-Car-Kommunikation ITS Vehicle Station Car-to-Infrastructure-Kommunikation ITS Roadside Station Lichtsignalanlage (LSA) Wechselverkehrszeichen (WVZ) sim TD Versuchszentrale Verkehrszentrale Hessen (VZH) Integrierte Gesamtverkehrsleitzentrale Stadt Frankfurt am Main (IGLZ) Landesmeldestelle Polizei Service-Provider

7 7 sim TD newsletter Foto: Hessen Mobil Straßen- und Verkehrsmanagement sieren. Entsprechend können auch qualitativ noch hochwertigere Umleitungsempfehlungen als bisher an die Fahrzeuge übermittelt werden. Wie funktioniert die Verkehrslagefusion? Mittels Car-to-X-Technologie sendet das Fahrzeug selbstständig gewonnene Daten über die sim TD -Systeme in die Versuchszentrale im DRIVE-Center Hessen. Dort werden alle Daten zur Verkehrslage in einem neu entwickelten Verfahren mit den dynamisch generierten Daten aus den Fahrzeugen fusioniert. Die neuen Daten können nun als Informationen für andere Verkehrsteilnehmer bereitgestellt werden, zum Beispiel mittels Nahbereichskommunikation an benachbarte Fahrzeuge oder über einen Internetdienst (via UMTS oder GPRS). Die Verknüpfung der Verkehrsinfrastruktur mit den sim TD -Fahrzeugen zu einem Kommunikationsverbund sichert aktuelle Informationen über die Verkehrssituation. Diese sind die Grundlage für sim TD -Funktionen, wie das Umleitungsmanagement, welches dem Fahrer stets die beste Alternativroute empfiehlt. Damit wird der Verkehrsfluss optimiert. Das Fahren wird sicherer, effizienter und bequemer. Fotos von oben nach unten: ITS Roadside Station. Foto: Hessen Mobil Straßen- und Verkehrsmanagement. Fahrzeuge auf der sim TD -Teststrecke. Foto: Ilja Radusch. sim TD -Assistent im Fahrzeug. Foto: sim TD.

8 sim TD newsletter sim TD : Statusmeldungen. sim TD belegt Pole-Position für den Start in den Feldversuch. Bevor das sim TD -Konsortium sein ganzheitliches System zur Car-to-X-Kommunikation, bestehend aus Fahrzeug-, Kommunikationsund Verkehrstechnologien, einem breiten Publikum vorführen kann, muss es natürlich auf dem Prüfstand stehen. Dazu trafen sich die Projektpartner im Juni 2011 auf dem sim TD -Testgelände in Friedberg. Bei den Tests hatten die Experten insbesondere die sim TD - Funktionen und die ITS Central Station im Blick. Ihr erklärtes Ziel war es, den Meilenstein 6 ( Gesamtsystem funktioniert im Testgelände ) erfolgreich abzuschließen. sim TD funktioniert und ist testbereit. Das sim TD -Testgelände in Friedberg nahe Frankfurt am Main erhielt vom Konsortium das Prädikat funktionsfähig. Die ITS Central Station (ICS), also die sim TD -Versuchszentrale, sowie die Testflotte funktionieren ebenfalls. Diese Einschätzung teilten auch die Fördermittelgeber, welche an der Abnahme des Meilensteins beteiligt waren. Daher gaben sie einstimmig grünes Licht für die Fortsetzung des Projektes. Die Versuchsflotte wird nun ausgestattet und soll 2012 für den Feldversuch gerüstet sein. Maximale Effizienz für den Test. Um das Testprozedere so effizient wie möglich zu gestalten, konzentrierten sich die Verantwortlichen auf die sim TD -Funktionen Baustelleninformationssystem, Hinderniswarnung, Ampel-Phasen-Assistent und Standortinformationsdienst. Die Bedeutsamkeit dieser vier Funktionen erklärt sich dadurch, dass diese durch ihre unterschiedlichen Systemnutzungen alle relevanten Systemkomponenten aktivieren und nur bei korrekter Zusammenarbeit der Komponenten ein für den Nutzer richtiges Ergebnis produzieren. sim TD : erprobt. sim TD : präsentiert. Grafik: sim TD. Mit den entwickelten Steuerungs-, Beobachtungs-, Organisations- und Problem-Diagnose-Programmen durchläuft das sim TD -System weitere detaillierte Tests. Alle zusätzlichen Funktionen, Komponenten und Versuchssteuerungssysteme wurden sukzessiv in Betrieb genommen. Besonderes Augenmerk wollen die Techniker und Forscher auf die Interaktion mit dem Fahrer legen. Dazu werden bestimmte Anforderungen an die Mensch- Maschine-Schnittstelle (HMI) gestellt, die das System erfüllen muss. Dazu zählen unter anderem eine leichte Verständlichkeit und Übersichtlichkeit. Im Jahr 2011 wurde sim TD mehr als 20 Mal durch die Projektpartner vorgestellt. Publikationen, Präsentationen und Seminare rund um das Projekt fanden auf der ganzen Welt statt. Über die Landesgrenzen hinaus wollte ein breit gefächertes Publikum mehr über das neue Car-to-X-Kommunikationssystem und die Vision von sim TD erfahren. So reisten Projektmitarbeiter unter anderem nach Amsterdam (Niederlande), referierten in Lyon (Frankreich), präsentierten in San Diego (USA), informierten auf Sizilien (Italien), stellten vor in St. Petersburg (Russland), berichteten in Trento (Italien) und beantworteten Fragen in Tokio (Japan) und Bled (Slowenien).

9 sim TD newsletter sim TD : informiert. Weltverkehrsforum Leipzig. Im Rahmen des Weltverkehrsforums präsentierte sich sim TD vom 25. bis 27. Mai 2011 in Leipzig am Stand des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS). Das Weltverkehrsforum ist die international bedeutendste Plattform für Verkehr, Mobilität und Logistik. Unter anderem besuchte Dr. Peter Ramsauer, Bundesminister für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung, den Stand und informierte sich über sim TD. Dominik Mühlbacher, IZVW Universität Würzburg, (l.) und Bundesverkehrsminister Dr. Peter Ramsauer (r.) am sim TD -Stand. Foto: BMVBS sim TD newsletter Dieser Newsletter ist ein Informationsangebot des sim TD Projektteams. Kontakt: Dr. Christian Weiß Daimler AG Group Research and Advanced Engineering Telefon Telefax Pressekontakt: Benjamin Oberkersch Daimler AG Research, Development & Environmental Communications Telefon: Telefax: Das Forschungsprojekt sim TD gestaltet durch die Erforschung und Erprobung der Car-to-X- Kommunikation und ihrer Anwendungen die sichere und intelligente Mobilität von Morgen. sim TD ist 2008 gestartet und wird 2013 enden. Das Projekt sim TD bringt Ergebnisse vorausgegangener Forschungsprojekte zur Anwendung. Dazu werden realitätsnahe Verkehrsszenarien in einer großflächigen Testfeld-Infrastruktur rund um die hessische Metropole Frankfurt am Main adressiert und die politischen, wirtschaftlichen und technologischen Rahmenbedingungen für eine erfolgreiche Einführung der Fahrzeugzu-Fahrzeug- und Fahrzeug-zu-Infrastruktur- Vernetzung vorbereitet. sim TD ist ein Gemeinschaftsprojekt führender deutscher Automobilhersteller, Automobilzulieferer, Kommunikationsunternehmen, Forschungsinstitute, sowie der öffentlichen Hand. Das Projekt wird gefördert und unterstützt durch die Bundesministerien für Wirtschaft und Technologie (BMWi), Bildung und Forschung (BMBF), Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS). sim TD wird des Weiteren vom Land Hessen, dem Verband der Automobilindustrie e.v. sowie dem Car 2 Car Communication Consortium unterstützt. Layout und Satz: EICT GmbH Coverfoto: Ilja Radusch Verantwortlich für den Inhalt ist ausschließlich das sim TD Konsortium, bestehend aus: Adam Opel AG AUDI AG BMW AG BMW Forschung und Technik GmbH Daimler AG Ford Forschungszentrum Aachen GmbH Volkswagen AG Robert Bosch GmbH Continental Teves AG & Co. ohg Deutsche Telekom AG Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.v. Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH (DFKI) Technische Universität Berlin Technische Universität München Hochschule für Technik und Wirtschaft des Saarlandes Universität Würzburg Hessen Mobil Straßen- und Verkehrsmanagement Stadt Frankfurt am Main sim TD Förderer und Unterstützer: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie Bundesministerium für Bildung und Forschung Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung Land Hessen Verband der Automobilindustrie e.v. Car 2 Car Communication Consortium

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