AUTONOMES FAHREN TRENDS UND HERAUSFORDERUNGEN IN DER IKT FORSCHUNG

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1 AUTONOMES FAHREN TRENDS UND HERAUSFORDERUNGEN IN DER IKT FORSCHUNG Prof. Dr. Ing. J. Marius Zöllner FZI Forschungszentrum Informatik am Karlsruher Institut für Technologie FZI FORSCHUNGSZENTRUM INFORMATIK

2 Trends und Herausforderungen der Mobilität Elektromobilität und Integration in das zukünftige Energiesystem Automatisierte Fahrzeuge: Sicher, intelligent, autonom und vernetzt [Quelle: BMW] Intermodalität: Mobilität als verkehrsmittelübergreifender Dienst è Konvergenz in den nächsten 10 Jahren [Quelle: Moovel] FZI Forschungszentrum Informatik 2

3 Trends automatisierte Fahrzeuge [Quelle: Daimler, 2013] [Quelle: Techcrunch, 2014] FZI Forschungszentrum Informatik [Quelle: Audi, Press-Kit,2013] [Quelle: CarIT, 2013] 3

4 Anwendungen automatisierter Fahrzeuge Fahrerassistenz in der Stadt, auf Landstraßen und Autobahnen Autonomes Parken in Parkgaragen und weitläufigen Umgebungen Hochautomatisiertes und autonomes Fahren in urbanen Bereichen Integration von automatisiertem Fahren und e-mobilität Kooperatives Fahren (mit Benutzer und unter Verkehrsteilnehmern) [ CoCar@FZI Forschungszentrum Informatik] FZI Forschungszentrum Informatik 4

5 Autonomes Fahren: Bertha Autonome Fahrt auf der Bertha Benz Memorial Route [Ziegler, Stiller et al., ITS Magazine, 2014] Youtube FZIchannel: Motion Planning for the S 500 Intelligent Drive FZI Forschungszentrum Informatik 5

6 - Automatisiertes Parken und Laden Marktforschung: Ø Flottenbetreiber werden als erste in automatisierte Lade-Infrastrukturen investieren Ø Endkunde / Nutzer erwartet ein positives Kosten- und Nutzen-Erlebnis Ø Mittelfristiger Bedarf an automatisierten Systemen / Infrastrukturen Ø E-Fahrzeug fährt autonom in Parkhaus ein bzw. sorgt für verdichtetes Parken in abgesperrten Parkräumen Ø E-Fahrzeug kommuniziert vor Einfahrt und während des Ladens mit der Ladeinfrastruktur Ø Autonom eingeparkte E-Fahrzeuge werden automatisch geladen (induktiv oder konduktiv) Ø Energieübertragung erfolgt automatisch Ø Automatische Kabelladung, Laderoboter oder Dockingstation versorgen automatisch und autonom E- Fahrzeug nach Kundenwunsch Ø Strom- und Speicherkosten sind transparent Ø Strom aus Erneuerbar en Energien über smart grid Konditionierung Batterie Automat. Laden/Schnellladen (Induktiv, konduktiv), Kommunikation, Integration, Fahrzeugvernetzung Energieübertragung Ladeinfrastruktur. (Induktiv / konduktiv) Laderoboter automatisierte Anschlusstechniken, Verkabelung, Steckvorrichtungen Autonomes Fahren & Navigieren, Konzept Ladevorgänge, (Energie- /Netzmanagement) Geschäftsmodelle, Einsatzszenarien, Simulationstool, Konfigurator

7 - Einsatzszenarien Service-/Logistik- Verteiler-Dienste Firmenfahrzeug- Pools Car Rental & Car Sharing Services Bedarf - Automatisiertes Fahren: Closed Area Parking Valet Parking Autonomes Fahren 7

8 Einige Herausforderungen des hochautomatisierten Fahrens Wir wissen jetzt, in welchen Bereichen wir den programmierten Manöverkatalog des Fahrzeugs, [...], noch verbessern und verfeinern können [Prof. R. Herrtwich, Daimler, Sept. 2013] [...] moderne Systeme [...] in kompakten Steuergeräten unterbringen, die außerordentlich leistungsstark, aber dennoch bezahlbar sind. [Prof. T. Weber, Daimler, Sept. 2013] Auto trifft Big Data: Kooperationen von Autoindustrie mit Telekommunikationsbranche unumgänglich [Ernst & Young (EY), Sept. 2013] Damit das Roboterauto akzeptiert wird, muss es also nachweislich wesentlich besser fahren als ein menschlicher Fahrer. Es gelte, eine lernende Fahrintelligenz zu schaffen. [Prof. Winner, FAZ, Nov. 2013] [...] schrittweise Einführung der Technik. "Die Fahrer sollen sich an den Einsatz immer ausgefeilterer Fahrassistenten gewöhnen [V. Charles, Continental, 2013] FZI Forschungszentrum Informatik 8

9 Technologische Handlungsfelder für autonome Fahrzeuge Interaktion Fahrererkennung, Intention, Shared Autonomy/Teilautonomie Intelligenz Verstehen, Antizipieren, Kooperieren, Entscheiden, Planen Konnektivität Online Karten, Dienste, Car2X Sicherheit & Architekturen Safety & Security, Kosten, Standards Performanz Wahrnehmung & Lokalisierung Eindeutig, Rundumsicht, 24/7 - Tag & Nacht, Hochgenau Steuerung Sicher & Genau, Echtzeit FZI Forschungszentrum Informatik 9

10 Autonomes Fahren in der Gesellschaft Studien zeigen, dass Akzeptanz und Erwartung hoch sind Für zwei Drittel der Fahrer sind autonome Fahrzeuge eine Option Vorteile klar erkennbar Welche Vorteile sehen Sie bei autonomen Fahrzeugen? Besserer Verkehrsfluss 54 Mehr Sicherheit 48 Verbrauchs- und Emissionsreduzierung 40 Mehr Komfort 32 Zeit für andere Dinge 31 [Quelle: EY Studie - Autonomes Fahren, 2013] FZI Forschungszentrum Informatik 10

11 Hohes Innovationspotential durch IKT Forschung und Transfer: Grundlagen ß à Praxis Algorithmen für intelligente und autonome Fahrzeuge Benutzeradaptive Assistenzsysteme Hochperformante SW/HW-Architekturen in Fahrzeugen aber auch in zentralen Infrastrukturen IT-Sicherheit in verteilten und vernetzten Systemen Big Data und Cloud für sichere und effiziente Mobilität Intelligentes Energiemanagement und Geschäftsprozesse Kontinuierliche Evaluierung und Einbindung der Gesellschaft Integration von IKT-Wirtschaft, Mobilitäts- und Energiewirtschaft Einbindung von KMU, Zulieferer FZI Forschungszentrum Informatik 11

12 VIELEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT! FZI Forschungszentrum Informatik 12