Car-to-X-Kommunikation: Versuchswerkzeuge von Fraunhofer FOKUS beweisen Praxistauglichkeit im bisher größten Feldversuch

Meldung vom Do., 20. Juni 2013

Nach mehrjähriger Entwicklungsarbeit und dem bisher größten Feldversuch für kooperatives Fahren fand heute die Abschlusspräsentation des Projekts simTD (Sichere Intelligente Mobilität – Testfeld Deutschland) auf dem Messegelände in Frankfurt am Main statt. Ein zentrales Projektergebnis: Die Car-to-X-Kommunikation ermöglicht die Übermittlung von Informationen aus den Fahrzeugen in die Verkehrszentrale und umgekehrt und führt so zu einer verbesserten Kenntnis der Verkehrslage und zu einer schnelleren Erkennung verkehrsrelevanter Ereignisse. Fraunhofer FOKUS unterstützte das Projektkonsortium bei der Speicherung und Weiterverarbeitung der großen Menge an Messdaten, bei der Spezifikation, Umsetzung und Überwachung der Testszenarien sowie der Qualitätssicherung der eingesetzten Hard- und Softwarekomponenten.

Berlin, 20. Juni 2013 – 500 Versuchsfahrer im Alter von 23-65 Jahren erprobten in 41.000 Stunden auf über 1,6 Millionen Kilometern auf Autobahnen im Rhein-Main-Gebiet 85 Szenarien in 993 Durchläufen. Dabei entstanden 30 Terabyte Versuchsdaten. Das sind die Rahmendaten des sechsmonatigen Feldversuchs zur Car-to-X-Kommunikation im Projekt simTD. Seit September 2008 haben die Projektpartner – führende Automobilhersteller, Automobilzulieferer, Kommunikationsunternehmen, Forschungsinstitute sowie die öffentlichen Hand – ein System entwickelt, mit dem Fahrzeuge untereinander, mit Verkehrszentralen der Straßenbetreiber und Wechselverkehrszeichen Daten austauschen können, beispielsweise Informationen über Notbremsungen oder einen Stau. Die Übertragung der Daten erfolgt dabei mit einer auf dem konventionellen WLAN-Standard aufbauenden Funktechnologie und bezieht in einem hybriden Ansatz auch Mobilfunktechnologien wie UMTS oder GPRS mit ein.

Dr. Ilja Radusch, Projektleiter simTD bei Fraunhofer FOKUS, resümiert: „Die Ergebnisse des 6-monatigen Feldversuchs zeigen, dass die Prognosen zur Verkehrsentwicklung und die Verkehrssteuerung durch die Car-to-X-Kommunikation noch verlässlicher, der Verkehrsfluss verbessert und dadurch die Verkehrssicherheit erhöht werden kann. Fraunhofer FOKUS hat bei der Datenerhebung, der Feldversuchsdurchführung sowie der Auswertung einen wichtigen Beitrag leisten können. Ich schließe mich der Einschätzung des ‘Car to Car Communication Consortiums‘ an, dass bis 2015 bei neu zugelassenen Autos eine Car-to-X-Kommunikation gewährleistet werden könnte.“

Durchblick im Datendschungel

Während der kompletten Versuchslaufzeit wurde eine Daten-Toolchain von Fraunhofer FOKUS und Partnern eingesetzt. Sie stellte von der Definition der Messgrößen und der Versuchsdurchläufe über die Datenaufzeichnung bis hin zur Erstprüfung und Verteilung der Daten einen durchgehenden werkzeuggestützten Prozess bereit. Alle Versuchsdaten – insgesamt 30 TB, also mehr als 30 Mio. MB – wurden zentral in einer Cloud-Infrastruktur bei Fraunhofer FOKUS gesammelt und nach einer ersten Qualitätssicherung an die Partner verteilt. Die Daten-Toolchain stellte dabei über spezielle Markierungen sicher, dass die Daten schnell wieder den durchgeführten Versuchen zugeordnet werden konnten.

Versuchssteuerung: Von der Planung bis zur Auswertung

Darüber hinaus entwickelte Fraunhofer FOKUS mit Partnern wie der Daimler AG einen Web-Szenario-Editor, mit dem die 85 Szenarien erstellt und die knapp tausend Durchläufe koordiniert und überwacht wurden. Für die Planung der einzelnen Durchläufe wurden mit dem Editor die Route, der Fahrer, das Fahrzeug und die Konfigurationsparameter für die zu testenden Funktionen festgelegt. Beim Versuchsstart wurden diese Informationen dann an die beteiligten Stationen (Fahrzeuge, Roadside-Stations und weitere Server in der Versuchszentrale) übermittelt und dem Fahrer im Auto angezeigt. Während der Durchführung wurde den Versuchsleitern die Position und Telemetrie der Fahrzeuge visualisiert, und sie konnten text- oder sprachbasiert mit dem Fahrer kommunizieren. Durch die gemeinsame Datenbasis über alle Schritte hinweg stellt der Web-Szenario-Editor ein integriertes webbasiertes Versuchsplanungs-, Durchführungs- und Kontrollsystem dar, das eine umfangreiche Versuchssteuerung ermöglicht.

Automatisierte Tests für die eingesetzte Software

Die Forscher von Fraunhofer FOKUS erstellten darüber hinaus mit Partnern den simTD-C2X-Prüfstand. Der Prüfstand stellt die komplette Car-to-X-Architektur bestehend aus Fahrzeug, Infrastruktur und Versuchszentrale für den Labortest zur Verfügung. Durch Einsatz eines Testautomatisierungssystems auf Basis der standardisierten Testbeschreibungssprache TTCN-3 wurden in dieser Umgebung automatisierte Tests spezifiziert, durchgeführt und ausgewertet. Alle Softwarekomponenten von simTD durchliefen den Referenztest, bevor sie in der Praxis eingesetzt wurden. Die für den simTD-Prüfstand entwickelten Testszenarien wurden bei der Standardisierungsbehörde ETSI als Grundlage für die Entwicklung von Konformitäts- und Interoperabilitätsprüfungen eingebracht.

Fraunhofer FOKUS beteiligt sich auch auf europäischer Ebene an Forschungsprojekten mit ähnlichen Schwerpunkten, z. B. im DRIVE C2X-Projekt. Ziel des Projektes ist, eine europaweite, standardkonforme Infrastruktur für Fahrzeug-zu-X-Kommunikation anzulegen. Mit dem Feldversuch von simTD konnte Deutschland nun als eines von sieben Ländern dem EU-Projekt Daten aus dem realen Straßenverkehr liefern.

Über simTD:

simTD ist ein Gemeinschaftsprojekt führender deutscher Automobilhersteller, Automobilzulieferer, Kommunikations-unternehmen, 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). simTD wird des Weiteren vom Land Hessen, dem Verband der Automobilindustrie e.V. sowie dem Car 2 Car Communication Consortium unterstützt.

Fraunhofer FOKUS

Das Fraunhofer-Institut für Offene Kommunikationssysteme FOKUS entwickelt herstellerneutrale Lösungen für IuK-basierte Systeme in urbanen Räumen der Zukunft. Das Berliner Institut erforscht, welchen Beitrag Information und Kommunikation leisten müssen, um die Herausforderungen der gesellschaftlichen Entwicklung und der smarten Städte von morgen zu meistern. Für Unternehmen und öffentliche Verwaltungen von Bund, Ländern und Kommunen ist FOKUS ein kompetenter Begleiter bei der Konzeption und Umsetzung von IT-Projekten. Dabei bietet FOKUS als produkt-, hersteller- und technologieunabhängiger Auftragnehmer und Partner eine neutrale Plattform.

FOKUS wurde 1988 als Institut der Gesellschaft für Mathematik und Datenverarbeitung (GMD) gegründet und ist seit 2001 Teil der Fraunhofer-Gesellschaft. Im Jahr 2012 wurden die drei Berliner IuK-Institute FOKUS, FIRST und ISST-Berlin unter dem Namen Fraunhofer FOKUS zusammengelegt.