Problemstellung
Beim Zukunftsthema vernetztes und automatisiertes Fahren liegt oftmals der Forschungsfokus auf den technischen Entwicklungen in den Fahrzeugen und bei der Infrastruktur. Weniger im Blick waren bisher die Nutzenden dieser neuen Technologien und die weiteren beteiligten Verkehrsteilnehmenden. Werden Menschen in Zukunft einfach in selbstfahrende Fahrzeuge einsteigen und sich vertrauensvoll herumfahren lassen? Und wie interagieren die anderen am Verkehr Teilnehmenden wie Zu-Fuß-Gehende, Radfahrende und nicht vernetzt-automatisiert Fahrende mit den hochmodernen Fahrzeugen? Diesen Fragen gehen jetzt Verkehrspsycholog:innen und Verkehrsingenieur:innen der Fakultät Verkehrswissenschaften „Friedrich List“ an der TU Dresden in den kommenden 30 Monaten im Forschungsprojekt TEMPUS nach.
TEMPUS steht für „Testfeld München – Pilotversuch Urbaner automatisierter Straßenverkehr“. Dafür wird im Norden der bayerischen Landeshauptstadt München ein Testfeld für automatisiertes und vernetztes Fahren etabliert. Ein wichtiger Meilenstein wird dabei im Sommer 2022 der reale Einsatz automatisierter Fahrzeuge sein. Diesem gehen in den kommenden Monaten eine Vielzahl von technischen Entwicklungen und Implementationen voraus.
Projektziel
Ziel des Projektes ist es, neue Mobilitätsformen im urbanen Kontext zu ermöglichen und dadurch Verkehrssicherheit und Verkehrsfluss für die Verkehrsteilnehmenden zu erhöhen und zu verbessern. Dazu wird im Münchner Norden die Verkehrsinfrastruktur um- und aufgerüstet, unter anderem mit „smarter“ Straßenverkehrstechnik und kommunizierenden Lichtsignalanlagen.
Die Wissenschaftler:innen des zu den Dresdner Verkehrswissenschaften gehörenden Instituts für Verkehrsplanung und Straßenverkehr mit den beteiligten Professuren für Verkehrspsychologie und Integrierte Verkehrsplanung und Straßenverkehrstechnik stellen dabei den Menschen in den Mittelpunkt. Unter der Leitung von Dr. Jens Schade untersuchen sie, welche Bedingungen bei verschiedenen Zielgruppen erfüllt sein müssen, dass diese automatisierte Fahrzeuge akzeptieren. Darüber hinaus wird durch die Dresdner Verkehrspsycholog:innen und -ingenieur:innen das Interaktionsgeschehen zwischen nicht-vernetzten und automatisierten-vernetzten Verkehrsteilnehmenden untersucht.
Durchführung
Bisherige Studien zur Kommunikation und Interaktion mit autonomen Fahrzeugen gehen zumeist von einem gesunden, erwachsenen Menschen als Interaktionspartner:in der neuen Technik aus. Dabei blieben die Anforderungen besonders vulnerabler gesellschaftlicher Gruppen wie Kindern sowie älteren oder mobilitätseingeschränkten Personen an zukünftige intelligente Verkehrssysteme weitestgehend unberücksichtigt. Auch blieb bislang die Frage weitestgehend unbeantwortet, wie sich Bürger:innen zukünftige intelligente Verkehrssysteme überhaupt vorstellen und wie sich aus ihrer Sicht autonome Fahrzeuge in den Stadtverkehr integrieren lassen.
Diese Fragen werden nun durch die Dresdner Wissenschaftler:innen mit verschiedenen Methoden wie Befragungen, Fokusgruppengesprächen und Workshops als auch mittels Vor-Ort-Beobachtungen und Befragungen näher untersucht.
Leistung 3D Mapping Solutions
3D Mapping digitalisiert zu Beginn des Projektes das baulastträgerübergreifende Testgebiet im Norden Münchens mit Mobile Mapping Systemen und wirkt an der Vereinbarung der Anforderungen und Schnittstellen im TEMPUS Projektkonsortium mit. Basis für die Erstellung der hochgenauen Basiskarte ist neben der Datenaufnahme auch die Evaluation der Übernahme vorhandener Kartengrundlagen von der Stadt München und die Übernahme vorhandener, hochgenauer Referenzkarten (ultra HD Maps) für das autonome Fahren für Teile des Testfeldes von der BMW AG. Die vorhandenen ultra HD Maps werden von 3D Mapping aktualisiert und auf den neuesten Stand gebracht. Aus den von 3D Mapping aufgenommenen Grundlagendaten werden alle benötigten Objekte extrahiert. Als Grundlage für das Projekt TEMPUS entsteht eine hochgenaue Basiskarte, die alle Objekte (Spuren, Markierungen, Bordsteine, Schilder etc.), aber auch Elemente aus der Fahrsimulation, wie z.B. Informationen über die logische Verknüpfung von Fahrspuren, Abbiegerelationen, Kreuzungsmodelle, Ampeln etc. enthält. Die hochgenaue Referenzkarte bildet die Grundlage der Arbeiten der anderen Projektpartner, insbesondere für die Feldversuche und Verkehrssimulation.
Im Zuge des Projektes müssen die Anforderungen an die Schnittstellen und die Karteninhalte abgestimmt werden. Für das Projekt TEMPUS sind dabei insbesondere die dynamischen Karteninhalte (Ampeln / Wechselwegweiser) für die Verkehrssimulation von Interesse. An die Übernahme der Ampelschaltungen und ggf. auch deren Export in entsprechende Steuerungsunterlagen werden dabei hohe Anforderungen gestellt. Die Übernahme und effiziente Aktualisierung vorhandener Kartendaten, insbesondere für Innenstadtkartendaten, ist neu. Geeignete Prozesse und Grundlagen sind von 3D Mapping zu evaluieren und in die Praxis umzusetzen. Die Aufgabe der Kartenbereitstellung einer spezifisch auch auf die Anforderungen städtischer Verkehrssimulation und des öffentlichen Nahverkehrs abgestimmten digitalen Karte ist neu und die Grundlagen sind von 3D Mapping zu entwickeln.
Großer Forschungsbedarf besteht insbesondere im Hinblick auf die Kartengrundlagen (Inhalte / Genauigkeit) und in Bezug auf die dynamischen Objekte, insbesondere Ampeln, die bisher weder in den Kartengrundlagen noch in den zugehörigen Szenarienausreichend definiert sind. Die Kartenbereitstellung erfolgt in OpenDRIVE, passend für die eingesetztenSimulationstools. Exporte in weitere Datenformate für Teile der Objekte oder spezifisch für die Kreuzungen und Ampelschaltungen werden im Rahmen des Projektes vereinbart. In der 3D Mapping Prozesskette für den Export der hochgenauen Kartendaten sind Anpassungen für das Projekt TEMPUS notwendig und werden entsprechend vorgenommen. Diverse Grundlagen, Objekte und die dynamischen Objekte sind dabei für die Datenexportformate Neuland und werden ggf. über nutzerdefinierte Festlegungen realisiert.
Zusätzlich evaluiert 3D Mapping die Nutzung vorhandener, aktueller Geo-Basisdaten der Stadt München zur Erstellung hochgenauer Kartendaten für das autonome Fahren. Für diese Anwendung sind die Grundlagen, Kriterien und Prozesse im Zuge des Projektes zu entwickeln. Die Bandbreite an Detaillierungsgrad und möglichen Auslegungen für hochgenaue Karten ist sehr groß. Die Möglichkeiten der Nutzung der Geo-Basisdaten der Stadt München zur Erstellung hochgenauer Kartendaten für das Projekt TEMPUS sind von 3D Mapping zu evaluieren.
Projektlaufzeit
01/2021 – 06/2023
Projektwebsite
