projektprofil Sichere Intelligente Mobilität Testfeld Deutschland

Transkript

1 sim TD : Motivation.»Mit großem Engagement, klaren Zielen und in einem Netzwerk kompetenter Partner und Förderer entwickeln wir richtungsweisende Lösungen für die Zukunft der Verkehrssicherheit und Mobilität. Die Fahrzeuge, das Verkehrsmanagement und alle peripheren Kommunikations-Instanzen intelligent miteinander zu verzahnen, eröffnet neue Potenziale für effizente Verkehrsprozesse. Mit umfangreichen Tests der Car-to-X-Technologien im Testfeld Deutschland ebnen wir den Weg in eine neue Ära sicherer und intelligenter Mobilität.«Dr. Christian Weiß Daimler AG Group Research and Advanced Engineering Sichere Intelligente Mobilität Testfeld Deutschland projektprofil

2 sim TD ist ein Gemeinschaftsprojekt führender deutscher Automobilhersteller, Automobilzulieferer, Kommunikationsunternehmen, Forschungsinstitute sowie öffentlicher Einrichtungen. sim TD : Partner Automobilhersteller Zulieferer Wissenschaft Öffentliche Einrichtungen 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 Car 2 Car Communication Consortium unterstützt. Netzbetreiber Impressum sim TD : Förderer sim TD projektprofil Ein Informationsangebot des sim TD Projektteams. Kontakt: Dr. Christian Weiß Daimler AG Group Research and Advanced Engineering Telefon Telefax christian.a.weiss@daimler.com Pressekontakt: Helen Däuwel Daimler AG Research, Development & Environmental Communications Telefon: Telefax: helen.daeuwel@daimler.com Bundesministerien Unterstützer Verantwortlich für den Inhalt ist ausschließlich das sim TD Konsortium, bestehend aus: Audi AG BMW AG BMW Forschung und Technik GmbH Daimler AG Ford Forschungszentrum Aachen GmbH Adam Opel 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 Hessisches Landesamt für Straßen und Verkehrswesen 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.

3 sim TD projektprofil 2 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. Im September 2008 gestartet, ist sim TD auf eine Laufzeit von vier Jahren angelegt. Mit Car-to-X-Kommunikation die Zukunft der Verkehrssicherheit und Mobilität gestalten. Das Projekt sim TD bringt die Ergebnisse vorausgegangener Forschungsprojekte zur Anwendung. Dazu werden realitätsnahe Verkehrsszenarien in einer großflächigen Testfeld-Infrastruktur in der Region Frankfurt- Rhein-Main adressiert und die politischen, wirtschaftlichen und technologischen für eine erfolgreiche Einführung der Fahrzeug-zu-Fahrzeug- und Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Vernetzung vorbereitet. Um diese Ziele zu erreichen, haben sich zahlreiche Unternehmen der Automobilund Telekommunikationsbranche, die hessische Landesregierung sowie namhafte Universitäten und Forschungsinstitute als Partner zusammengefunden. Förderer und Unterstützer sind die Ministerien für Wirtschaft und Technologie, Bildung und Forschung, Verkehr, Bau und Stadtentwicklung sowie das Land Hessen.

4 3 sim TD projektprofil sim TD : Projektstruktur Professionell geplant. Professionell durchgeführt. Das Projekt sim TD weist eine hohe Integrationsvielfalt und -tiefe von vielen Einzellösungen auf. Das sim TD -Versuchsgebiet mit seiner technischen Ausrüstung und den in Fahrzeugen implementierten kundenwertigen Funktionen stellt das Werkzeug zum Erreichen der Projektziele dar. Die Erstellung dieses Werkzeugs, das in dieser Form weltweit bisher nicht verfügbar ist und das zu einem definierten Zeitpunkt komplett in den operativen Betrieb übergehen soll, stellt eine hoch komplexe Forschungs-, Entwicklungs- und Integrationsaufgabe dar. Dazu ist eine starke Vernetzung der Projektabläufe und der beteiligten Partner erforderlich. Teilprojekt 0 Projektmanagement Arbeitspaket 0.1: Technische Koordination, Controlling und Administration Arbeitspaket 0.2: Ergebnisverbreitung Arbeitspaket 0.3: Querschnittsfunktionen und Qualitätsmanagement Teilprojekt 1 Anforderungsanalyse Arbeitspaket 1.1: Funktionen Arbeitspaket 1.2: Validierungsziele, -methoden und -metriken Arbeitspaket 1.3: Abgeleitete Tests Teilprojekt 2 Systementwurf Arbeitspaket 2.1: Gesamtarchitektur Arbeitspaket 2.2: Fahrzeugseitiges Subsystem Arbeitspaket 2.3: Infrastrukturseitiges Subsystem Arbeitspaket 2.4: Projekttestsystem Teilprojekt 3 Systemintegration Arbeitspaket 3.1: Fahrzeugaufbau und -integration Arbeitspaket 3.2: Infrastrukturaufbau und -integration Arbeitspaket 3.3: Funktionstests Arbeitspaket 3.4: Versuchsausstattung Teilprojekt 4 Versuchsdurchführung Arbeitspaket 4.1: Versuchsdesign Arbeitspaket 4.2: Flottenverwaltung, Versuchsdurchführung, Integration Arbeitspaket 4.3: Auswertung und Analyse Arbeitspaket 4.4: Aufbau und Betrieb Infrastruktur und Versuchszentrale Teilprojekt 5 Bewertung und Arbeitspaket 5.1: Bewertung Feldversuch Arbeitspaket 5.2: Betriebs- und volkswirtschaftliche Aspekte Arbeitspaket 5.3: Rechtliche und regulatorische Arbeitspaket 5.4: Betreibermodelle und Einführungsszenarien sim TD : Ziele Das Projekt-Konzept. Als erstes zentrales Ergebnis haben die sim TD -Konsortialpartner in einem systematischen und methodisch abgesicherten Auswahlprozess folgende Funktionen aus den Kategorien Verkehr, Fahren und Sicherheit sowie ergänzende Dienste zur Umsetzung ausgewählt: Verkehr Erfassung der Verkehrslage und ergänzender Informationen Infrastrukturseitige Datenerfassung Fahrzeugseitige Datenerfassung Ermittlung der Verkehrswetterlage Ermittlung der Verkehrslage Identifikation Verkehrsereignisse Verkehrs(fluss)-Information Straßenvorausschau Baustelleninformationssystem Erweiterte Navigation Verkehrs(fluss)-Steuerung Umleitungsmanagement Lichtsignalanlagen Netzsteuerung Lokale verkehrsabhängige Lichtsignalanlagensteuerung Fahren und Sicherheit Lokale Gefahrenwarnung Hinderniswarnung Stauendewarnung Straßenwetterwarnung Einsatzfahrzeugwarnung Fahrerassistenz Verkehrszeichen-Assistent / -Warnung Ampel-Phasen-Assistent / -Warnung Längsführungsassistent Kreuzungs-/ Querverkehrsassistent Ergänzende Dienste Internetzugang und lokale Informationsdienste Internetbasierte Dienstnutzung Standortinformationsdienste Abbildung Landkarte: Das sim TD Testfeld Hessen in seiner kompletten Ausdehnung rund um die hessische Metropole Frankfurt am Main. Die Autobahnstrecken Die Landstraßen Die Straßen im Stadtbereich

5 sim TD projektprofil 4 sim TD : Vision Car-to-X-Kommunikation: Für eine sichere, intelligente Mobilität. Verkehrshindernisse wahrnehmen, bevor man sie sieht. Gefahren erkennen, bevor sie zur Bedrohung werden. Schnell, sicher und entspannt ans Ziel kommen. Diese Vision einer sicheren, intelligenten Mobilität ist die Motivation hinter dem Forschungsprojekt sim TD. Erreicht werden soll dies durch die elektronische Vernetzung von Fahrzeugen und Infrastruktur, die so genannte Car-to-X- Kommunikation. Mit Car-to-X-Kommunikation können sowohl Informationen zwischen Fahrzeugen untereinander als auch zwischen Verkehrsteilnehmern und Verkehrszentralen ausgetauscht werden. So werden nachfolgende und entgegenkommende Verkehrsteilnehmer über potenzielle Gefährdungen informiert, um damit rechtzeitig und angemessen auf die Situation reagieren zu können. Mittels der Car-to-X-Kommunikation werden außerdem anonymisiert Informationen zur Verkehrslage an die Verkehrszentralen übermittelt, so dass die straßenseitige Infrastruktur optimal geschaltet und die weitere Verkehrsentwicklung zuverlässig prognostiziert werden kann. Die so gewonnenen Informationen werden wiederum den Verkehrsteilnehmern zur Verfügung gestellt, die damit in die Lage versetzt werden, ihre Fahrtrouten entsprechend anzupassen und so auf schnellstem Wege, komfortabel und sicher ans Ziel zu kommen. sim TD : Zeitplan Drei Projektphasen in vier Jahren. Die Laufzeit des Projektes beträgt 48 Monate. Innerhalb dieser Zeit bauen drei zum Teil überlappende Phasen der Projektdurchführung aufeinander auf. Projekt-Phase 1 Anforderungen Spezifikation der Funktionen und der Architektur Prototypische Implementierung ITS Vehicle Station (IVS), ITS Roadside Station (IRS) Teilprojekt 1 Anforderungsanalyse Definition Tests, Metriken und Methoden Kick-off Abstimmung Versuchsziele Teilprojekt 2 Definition Funktionen Systementwurf Spezifkation Teilprojekt 5 Bewertung und Flankierende Teilprojekt 0 Projektmanagement

6 sim TD projektprofil 5 sim TD : Mission Aufgabenfeld und Forschungsschwerpunkte. Staus verursachen in Deutschland jedes Jahr volkswirtschaftliche Kosten von rund 12 Mrd. Euro (Schätzung der EU-Kommission / 2006). Die Zahl der bei Verkehrsunfällen verletzten bzw. getöteten Personen liegt mit bzw (Statistisches Bundesamt / 2008) trotz aller Verbesserungen der aktiven und passiven Sicherheit von Kraftfahrzeugen noch immer sehr hoch. Nach Ansicht vieler Experten kann eine weitere Verbesserung der Situation nur durch eine Ergänzung der autonomen Fahrzeugsysteme mit kommunikationsbasierten Ansätzen gelingen. In einem breit angelegten Feldversuch wird die Car-to-X-Kommunikation in Deutschland erprobt. Die Wahl für ein geeignetes Testfeld fiel dabei auf das Bundesland Hessen, das durch seine vorhandene Infrastruktur ideale Bedingungen für eine aussagekräftige Praxiserprobung bietet. Schwerpunkte des Forschungsprojekts sind die technologische Umsetzung und Erprobung eines hybriden Kommunikationssystems. Dieses beinhaltet neben bekannten Mobilfunktechnologien insbesondere ein für automobile Zwecke angepasstes System, das auf dem bekannten WLAN-Standard aufbaut. Mit Hilfe dieses hybriden Kommunikationssystems wird die Wirksamkeit der Car-to-X- Anwendungen untersucht. Von Bedeutung ist dabei die durchgängige Verknüpfung und nahtlose Integration in ein Gesamtsystem von Fahrzeug-, Kommunikations- und Verkehrstechnologien. Ein weiterer wichtiger Aspekt von sim TD ist es, geeignete Einführungsszenarien und Betreibermodelle für Car-to-X- Kommunikationssysteme zu untersuchen. Dabei spielt auch die Integration von Mehrwertdiensten und kommerziellen Anwendungen eine Rolle, um eine schnelle Marktdurchdringung der Car-to-X-Kommunikation zu unterstützen. Projekt-Phase 2 Forschungsfahrzeuge ausgestattet, Systemtests Produktion der ITS Vehicle Stations (IVS) und ITS Roadside Stations (IRS) Schrittweiser Ausbau von Versuchsflotte und Versuchsgebiet Start des Feldversuchs Projekt-Phase 3 Versuchsgebiet ausgestattet Mehrere hundert Fahrzeuge und ITS Roadside Stations (IRS) einsatzbereit Großversuch Dokumentation, Auswertung und Bewertung Teilprojekt 4 Versuchsdurchführung Teilprojekt 5 Bewertung und Teilprojekt 3 Systemintegration Teilsysteme Versuchsergebnisse

7 sim TD projektprofil 6 sim TD : Testfeld Deutschland Modellregion Hessen. Das sim TD -Testfeld befindet sich in Hessen in der Region Frankfurt-Rhein-Main. Mit bis zu 400 Fahrzeugen und bis zu 150 ITS Roadside Stations der Verkehrszentrale Hessen (VZH) und der Integrierten Gesamtverkehrsleitzentrale Frankfurt am Main (IGLZ) soll hier die Car-to-X-Kommunikation unter realen Bedingungen erprobt werden. Als wichtige deutsche Verkehrsdrehscheibe mit bedeutenden Verkehrserzeugern wie Flughafen, Messe oder Stadion verfügt die Region über ein hohes Verkehrsaufkommen, das die Erforschung aller Verkehrssicherheitsund Verkehrseffizienzfunktionen im normalen Alltagsbetrieb ermöglicht. Zudem bietet die Modellregion Hessen bereits heute eine hervorragende Infrastrukturausrüstung von Verkehrserfassungsund Verkehrssteuerungsanlagen sowie alle relevanten Straßenkategorien, die eine Übertragbarkeit auf andere Regionen erlauben. Mit der hessischen Straßen- und Verkehrsverwaltung und der Stadt Frankfurt am Main stehen darüber hinaus bereits erfahrenene Partner von wissenschaftlichen Großprojekten zur Verfügung. Sichere Intelligente Mobilität Testfeld Deutschland

8 sim TD projektprofil 7 sim TD : Technologie Vernetzung und Implementierung: für höchste Zuverlässigkeit. Die umfassende und nahtlose Vernetzung von Fahrzeugen und Infrastruktur stellt eine nicht zu unterschätzende technologische Herausforderung dar. Relevante Fahrzeugsysteme wie z.b. bestimmte Datenbusse müssen dabei zunächst mit einer fahrzeugeigenen Kommunikationsplattform, der so genannten ITS Vehicle Station verbunden werden. Von dieser Station werden dann die relevanten Informationen an die übrigen Verkehrsteilnehmer und die Verkehrsinfrastruktur gesendet. Um auch bei hoher Verkehrsdichte sicher und zuverlässig kommunizieren zu können, benutzt die ITS Vehicle Station dabei eine speziell für diesen automobilen Anwendungszweck entwickelte Funktechnik, die auf dem bekannten WLAN-Standard aufbaut. Informationen können dabei direkt an andere Fahrzeuge oder an entlang der Fahrbahn installierte ITS Roadside Stations übermittelt werden. Für den Fall, dass der Kommunikationspartner nicht in unmittelbarer Sendereichweite ist, können andere Fahrzeuge Informationen übermitteln (sog. Multihopping) oder speichern und weiterleiten (sog. Store & Forward). Zusätzlich sind auch Mobilfunktechnologien wie UMTS oder GPRS integriert, die u.a. bei vielen Mehrwertdiensten zum Einsatz kommen. Observationsdaten Umfelddaten Verkehrsdaten ITS Vehicle Station (IVS) Car-to-Car-Kommunikation ITS Vehicle Station (IVS) Car-to-Infrastructure-Kommunikation ITS Roadside Station (IRS) Lichtsignalanlage (LSA) Wechselverkehrszeichen (WVZ) Traffic Message Channel (TMC) sim TD Versuchszentrale Verkehrszentrale Hessen (VZH) Integrierte Gesamtverkehrsleitzentrale Stadt Frankfurt am Main (IGLZ) Landesmeldestelle Polizei Service-Provider sim TD Technologie: Kommunikationsprozesse und Schlüsselfunktionen im Testfeld Deutschland. Die entscheidende Forschungs- und Entwicklungsleistung von sim TD liegt in der Verknüpfung und Integration von Fahrzeug-, Kommunikationsund Verkehrstechnologien zu einem ganzheitlichen System. Hierbei muss erforscht und sichergestellt werden, dass Fahrzeuge Informationen über Fahrzustände oder Risiken auf einer einheitlichen Basis erkennen und diese Informationen zielgerichtet weiterleiten, damit diese zeitnah in verkehrsbeeinflussende Maßnahmen wie Wechselverkehrszeichen oder in fahrzeugeigene Systeme umgesetzt werden können.