Kommunizierende Fahrzeuge: Optimierung intelligenter Verkehrssysteme

Car2X ist eine Technik, bei der Fahrzeuge mit ihrer Umwelt oder auch untereinander kommunizieren. Die Übertragung der Sensordaten ist in beide Richtungen möglich, also vom Fahrzeug an die Umwelt und umgekehrt. So kann ein Pkw bei plötzlich einsetzendem Glatteis andere Autofahrer warnen, ohne dass der Fahrer es bemerkt. Ein havariertes Fahrzeug setzt automatisch einen eCall ab, den nicht nur die Polizei, sondern auch Autos in der Nähe per Car2X erhalten. Mit dem WLAN-Standard für Autos WLANp können Fahrzeuge, die sich einer Kreuzung mit Ampel nähern, deren Takt und damit den Verkehrsfluss verbessern. Das international standardisierte drahtlose Funknetzwerk mit dem Zusatz p wurde speziell für eine Kommunikation zwischen Fahrzeugen sowie zwischen Fahrzeugen und einer Infrastruktur entwickelt.

Kommunikation leistet ein aktuelles Projekt der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF), dessen Ergebnisse mit WLANp erarbeitet wurden und auch auf die Mobilfunk-Standards LTE-V2X oder 5G übertragbar sind. Nachdem Nutzergruppen definiert und Anwendungsfälle untersucht wurden, konzipierten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in Zusammenarbeit mit der Forschungsvereinigung Gesellschaft zur Förderung angewandter Informatik e.V. – GFaI ein Diagnosesystem, das zum simultanen Monitoring und zur Beurteilung von räumlich getrennten Objekten eines intelligenten Verkehrssystems genutzt werden kann. Dazu gehören unter anderem ein Dashboard für die Darstellung des Verkehrsleitsystemstatus‘, ein Modul zur Erfassung von V2X(Vehicle to everything)-Sender-Daten und eine Engine für die konkrete Auswertung von Diagnoseregeln. Zur Validierung des Konzepts wurden ein prototypisches Verkehrssystem aufgebaut und die Schnittstellen sowie die Funktionsweise des Gesamtsystems getestet.

Die Forschenden entwickelten bestehende Softwarewerkzeuge weiter und passten sie auf intelligente Verkehrssysteme an. Die Diagnose-Engine erlaubt die automatisierte Prüfung von Betriebsvorgaben über Regeln. Entwickler und Betreiber von entsprechenden V2X-Anwendungen oder auch Testdienstleister können die Resultate des IGF-Projekts für ihre Arbeit nutzen. Die Ausrichtung der einzelnen Systembestandteile auf Anwender oder ihre Konfiguration machen es möglich, einzelne Komponenten gezielt nach Bedarf zur Betreibung und Wartung von Verkehrssystemen zur Verfügung zu stellen.

Die Forschungsergebnisse können in Verkehrsleitzentralen von Städten oder ganzer Bundesländer eingesetzt werden. Speziell die Kommunikation von Fahrzeugen mit verkehrstechnischen Anlagen ist für eine Optimierung der Verkehrsführung und damit auch der Ressourceneinsparung von besonderer Bedeutung. Das vorwettbewerbliche Projekt wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz mit den Mitteln der IGF gefördert.