Bahnbrechende Konnektivitätsintegration bringt automatisiertes Fahren voran
Vernetzte und automatisierte Fahrzeuge sind eine Priorität der Europäischen Kommission und der Forschung im Rahmen des intelligenten Verkehrssystems. Sie bergen das Potenzial, die Sicherheit im Straßenverkehr und die Effektivität der Notfalldienste sowie den Verkehrsfluss zu verbessern, Emissionen zu senken und ungeschützte Verkehrsteilnehmende, wie Menschen zu Fuß und auf dem Fahrrad, zu schützen. Zur Ermöglichung der Automatisierung von Straßenfahrzeugen ist es notwendig, IKT-Herausforderungen wie Konnektivität, Datenverwaltung, Cybersicherheit und IKT-Infrastrukturarchitekturen anzugehen. Das EU-finanzierte Projekt ICT4CART brachte 21 Partner aus neun EU-Ländern zusammen, um diese Lücken zu schließen und den Übergang zu einer höheren Automatisierungsrate zu ermöglichen.
Kooperative intelligente Verkehrssysteme sind in Reichweite
Autonome Fahrzeuge sind noch im Experimentalstadium und vernetzte Fahrzeuge bislang nicht weit verbreitet – obwohl eine Unmenge an Datenquellen dafür verfügbar wäre, darunter Plattformen zur Verkehrsüberwachung und Straßeninfrastrukturverwaltung, Autonavigationssysteme, die Mobiltelefone von Fahrenden sowie Verkehrskameras und -sensoren. Die ICT4CART-Architektur stellt sicher, dass autonome Fahrzeuge auf intelligente, interoperable und sichere Art und Weise Informationen aus diesem Datenschatz schöpfen können und zu diesem beitragen. Das Projekt konzentrierte sich auf die Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit und Redundanz der Kommunikationstechnologien, darunter 4G/5G und ITS-G5 des Europäischen Instituts für Normung in der Telekommunikation (ETSI), einer modifizierten Version des allgemeinen WLAN-Standards, die für eine sichere und spontane Kommunikation zwischen Fahrzeugen sowie zwischen Fahrzeug und Infrastruktur optimiert wurde. „Die flexible Netzwerkarchitektur von ICT4CART und hybride Kommunikationslösungen basieren auf dem Network-Slicing, das die Spezialisierung und Isolation verschiedener Arten von Anwendungen mit unterschiedlichen Leistungsanforderungen zulässt“, erläutert Angelos Amditis, Direktor der I-SENSE-Gruppe des Institute of Communication and Computer Systems (ICCS) an der Nationalen Technischen Universität Athen, Direktor für Forschung und Entwicklung am ICCS und Projektkoordinator von ICT4CART. Die Mitteilungen des intelligenten Verkehrssystems von ICT4CART sind von der verwendeten Kommunikationstechnologie unabhängig und somit flexibel, was die Einbeziehung neuer Technologien wie 5G und/oder Edge-Computing für Mehrfachzugriff im hybriden Kommunikationsmix erleichtert. „Diese Lösungen werden von einer bereitgestellten, interoperablen und cloudbasierten IT-Umgebung für die Datenverwaltung unterstützt, um den nahtlosen und effizienten Datenaustausch sowie die Echtzeitanalyse zu ermöglichen und den Datenschutz zu gewährleisten“, so Amditis weiter. Dank dieser IT-Umgebung können Drittanbietende etwa in der IT- und App-Entwickelung innovative kommerzielle Dienste anbieten und so neue Geschäftsmöglichkeiten innerhalb des Ökosystems schaffen.
Reale Anwendungsfälle für vernetztes und automatisiertes Fahren
Das Projekt baute auf vier Anwendungsfällen auf, die unter realen Bedingungen in Österreich, Deutschland, Italien und an der italienisch-österreichischen Grenze durchgeführt wurden. Schwerpunkt der Forschungsgruppe war die Frage, wie die Kommunikation zwischen den Netzwerken überführt wird, wenn ein Auto eine Landesgrenze überquert, und wie sichergestellt werden kann, dass Autos auch dann kommunizieren, wenn Signale gestört werden, z. B. in dichtem Stadtverkehr oder in Tunnels. Sie untersuchte außerdem, wie das Situationsbewusstsein von autonomen Fahrzeugen in kritischen Situationen wie an innerstädtischen Kreuzungen oder bei der Zusammenführung von Autobahnspuren verbessert werden kann. „Darüber hinaus ermöglichte das Projekt die dynamische Adaption der Automatisierungsstufe von Fahrzeugen je nach Informationen über die Infrastruktur, um (effizienteres) automatisiertes Fahren in komplexen innerstädtischen Situationen zu gewährleisten“, fügt Admitis hinzu.
Neue Projekte legen noch einen Gang zu
Das Projekt 5G-IANA und das kürzlich gegründete Projekt PoDIUM bauen auf den Ergebnissen von ICT4CART auf. Zusätzlich zu den verwertbaren Ergebnissen von Partnerorganisationen werden ICT4CART-Technologien an der Grenze und an den österreichischen Standorten von der Entwicklung zur Bereitstellung übergehen und die Autobahnlösungen, die gemeinsam mit C-Roads Italy getestet wurden, sollen nach Projektende weiter bestehen. Die Evolution der automatisierten und vernetzten Mobilität hat dank der bahnbrechenden Vernetzungsintegration von ICT4CART für das automatisierte Fahren ganz klar einen großen Schritt nach vorne gemacht.
Schlüsselbegriffe
ICT4CART, automatisiertes Fahren, ITS, 5G, autonome Fahrzeuge, intelligentes Verkehrssystem, Automatisierung, ETSI ITS-G5, Network-Slicing
