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Proaktive Videobasierte Nutzung von Telekommunikationstechnologien in innovativen Autobahn-Szenarien [Providentia]

Providentia ist ein Forschungsprojekt, das seit Anfang 2017 vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) gefördert und seit Anfang 2020 vom Lehrstuhl für Robotik, künstliche Intelligenz und Echtzeitsysteme am Institut für Informatik der Technischen Universität München als Konsortialführer unter dem Namen Providentia++ fortgesetzt wird. Dessen Ziel besteht darin, Informationsflüsse zwischen Fahrzeugen und „Infrastruktur“ am Rande der Autobahn A9 bis hinein in den urbanen Bereich zu erforschen, einen digitalen Zwilling der aktuellen Verkehrssituation zu schaffen und daraus Mehrwertdienste zu entwickeln.[55]

ProjektakronymProvidentia
ProjektpartnerBMW Group, Cognition Factory, Elektrobit, Fortiss, IPG Automotive Rohde & Schwarz, Telekom, Huawei
Internetpräsenzhttp://testfeld-a9.de/
Kontakthttps://innovation-mobility.com/kontakt-und-presse/
Beginn01.12.2016
Ende31.12.2019
Projektlaufzeit37
Projektvolumen [Mio. €]6,1
KernthemenAutomatisierung,Vernetzung
UntersuchungsgegenständeIn den ersten drei Jahren wurde gezeigt, dass es technisch möglich ist, mithilfe von Schilderbrücken, die mit Radarsystemen und Kameras ausgestattet wurden, in Echtzeit einen digitalen Zwilling des Verkehrs auf der Autobahn A9 zu erstellen. Dieses virtuelle Abbild kann nun an jedes vernetzte Fahrzeug gesendet und so die Reichweite der Sensorik im Fahrzeug erhöht werden. Per App lassen sich diese fusionierten Daten zudem dazu nutzen, Spurempfehlungen zu geben oder vor Unfällen zu warnen. [55]
Forschungsschwerpunkt 1Vernetztes Fahren,Automatisiertes Fahren
Forschungsschwerpunkt 2Fahrzeugseite,Infrastrukturseite
ForschungszielWeiterentwicklung
VerkehrswegkategorieAutobahn
StraßencharakteristikaAutobahn
RoaduserausstattungBereitstellung eines Fahrzeugs mit Laserscannersensoren vorne und hinten, sowie eines Kamerasystems vorne und eines dGPS Referenzsensors [56]
Standort 1[48.262304, 11.647054] Anschlussstelle Garching-Nord
Standort 2[48.174519, 11.595471] Hauptsitz von fortiss
KernergebnisAP1 Demonstrationsszenarien, Durchführung Feldtests, Evaluation Sammlung von Daten mit dem Testfahrzeug und Zuverfügungstellung für den Providentia Vorausblick (Car2X), Teilnahme an gemeinsamen Testfahrten auf der A9 mit den Projektpartnern, Algorithmische Verarbeitung der gesammelten Daten zur Verbesserung der Egolokalisierung, Umrüsten des Testfahrzeuges auf eine erweiterte Kommunikationstechnologie, Einbau eines Bildschirms zur Visualisierung der Providentia – Systemmeldungen, Teilnahme an gemeinsamen Messfahrten mit der fortiss AP3 Sensorik und HMI-HW in den Fahrzeugen Bereitstellung eines Fahrzeugs mit Laserscannersensoren vorne und hinten, sowie eines Kamerasystems vorne und eines dGPS Referenzsensors, Entwicklung eines Moduls auf Basis von EB robinos zur Erstellung eines gridbasierten Umgebungsmodells, Übermittlung des lokalen Umgebungsmodells an die EB Cloud, Vorbereitung des Fahrzeuges zum Einbau eines 5G Modems AP4 Sensorik für die Infrastruktur Auswahl eines Cloud-Providers. Amazon Web Services (AWS) wurde aufgrund seiner führenden Position im Cloud Infrastructure as a Service Bereich ausgewählt. Erstellung und Evaluierung einer skalierbaren Cloud-Architektur zur Erstellung eines globalen Umgebungsmodells basierend auf lokalen Umgebungsmodellen von einzelnen Fahrzeugen, Teilnahme an Fachdiskussionen über die Verwendung von Cloudsystemen AP5 Echtzeitbildverarbeitung und Informationsfusion, Empfang und Speicherung der empfangenen Umgebungsmodelle der Fahrzeuge, Aggregation und Fusion der lokalen Umgebungsmodelle zu einem globalen, Definition von Risikoszenarien und worst-case Situationen AP6 Visualisierung und Virtualisierung Visualisierung der empfangenen und erzeugten Daten in der Cloud, Visualisierung des Umgebungsmodells im Fahrzeug unter Benutzung von EB Assist ADTF AP7 Architektur und Systemintegration Mitarbeit an der Gesamtarchitektur des Providentia Projektes aus Perspektive eines Automobilzulieferers, Gesamtarchitektur spiegelt damit Erfahrung und Interessen aus Sicht der, Automobilindustrie wider und kann somit weiter für die Entwicklung des Providentiasystems verwendet werden, Mitarbeit an der Erstellung von Systemdemonstrationsszenarien, Erstellung von Systemverifikationskriterien aus Fahrzeugsicht [56]
ProjektberichteTIBKAT_1743110170 [56]
Stand des AbschlussberichtesVorliegend
Genutztes TestfeldDTA - Digitales Testfeld Autobahn
Nachfolgeprojekte

Basis der digitalisierten Autobahn der Zukunft: Highway Real-Time Digital Twin [Providentia++]

Kommunikationen-Übersicht
Kommunikation 1
Übertragungstechnologie4G(LTE)