Das Projekt "Digitalisierung im Verkehr - Vorschläge für Regelungskonzepte und Rahmenbedingungen zur Realisierung einer nachhaltigen Mobilität" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von EBP Deutschland GmbH durchgeführt. Die unterschiedlichen Formen der Digitalisierung im Verkehrssektor bergen große Chancen für eine nachhaltigere Mobilität, es bestehen aber auch Risiken. Mit dem Vorhaben soll vor diesem Hintergrund vor allem untersucht werden, in welcher Form ein regulativer Rahmen auf den unterschiedlichen Ebenen (von EU bis zu den Kommunen) erforderlich ist, damit die Chancen der Digitalisierung für eine nachhaltige Mobilität tatsächlich genutzt und gleichzeitig die ökologischen Risiken minimiert werden. Diese Rahmenbedingungen werden sich vom heutigen Regulierungsrahmen vermutlich deutlich unterscheiden, da sich die Fragestellungen der Vergangenheit z.T. erheblich von den zukünftigen unterscheiden. Das im Jahr 2017 vergebene Refoplan-Projekt 'Digitalisierung im Verkehr - Potenziale und Risiken für Umwelt und Klima' (FKZ 3716 58 1030) wird in diesem Zusammenhang erste Erkenntnisse zu den ökologischen Wirkungen u.a. von intelligenten Verkehrssystemen (IVS) und automatisiertem/vernetztem Fahren liefern. Das beabsichtigte Vorhaben im Refoplan 2018 soll die zentralen Befunde zu den Chancen und Risiken aus dem laufenden Vorhaben aufgreifen und weiter ergänzen. Darauf aufbauend sollen schließlich konkrete Vorschläge für einen ökologisch orientierten regulativen Rahmen zur Digitalisierung im Verkehr entwickelt werden. Diese Vorschläge sollen für unterschiedliche Akteursebenen erarbeitet werden, mit denen die voraussichtlichen Entwicklungen so flankiert werden können, dass sich aus ökologischer Sicht sinnvolle Konzepte durchsetzen (z.B. integrierter Mobilitätsansatz - komplementäre Nutzung von Verkehrsmitteln, mobility as a service). Das Vorhaben ist damit sowohl relevant für den Beitrag des Verkehrs zur Erreichung der Umweltziele (Klima, Luftqualität, Lärm, Flächenverbrauch) wie auch der Ziele einer nachhaltigen Stadtentwicklung. Eine Themen/Statuskonferenz ist vorgesehen, um die wissenschaftliche Basis zu dem Themenfeld zu verbreitern.
Das Projekt "Teilvorhaben: Konzeptionierung und Umsetzung des automatisierten AUTOshuttles" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen University, Institut für Kraftfahrzeuge durchgeführt. Das Ziel dieses Teilvorhabens ist die Konzeption und Realisierung des Anwendungsfalles AUTOshuttle sowie einer cloudbasierten externen Umfelderweiterung mit kollektivem Verkehrsgedächtnis, welches automatisiert durch die sog. 'Info-Biene' mit Verkehrs- und Umfeldinformationen gespeist wird. Zur Erreichung einer möglichst vielseitigen und erfolgreichen Anwendung der Projektergebnisse sind zunächst die Nutzeranforderungen zu ermitteln. Auf dieser Grundlage werden das Gesamtkonzept sowie die Funktionsarchitektur festgelegt. Die elementaren Spezifikationen für die Fahrzeugplattform, das Design, die digitale Architektur, die Dynamikmodule, die Info-Bienen und die Anforderung an die Cloud werden daraus abgeleitet. Nach der Fertigung der einzelnen Komponenten und dem Aufbau der separaten Module werden die Fahrzeugplattformen montiert. Dabei werden zwei längenverschiedene Varianten realisiert. Im Anschluss werden die Aufbauten mit Ihren vier unterschiedlichen Ausprägungen auf den Plattformen befestigt. Parallel zur Herstellung und Montage der Fahrzeuge und der Info-Bienen, wird die Cloud-Infrastruktur als Grundlage für das externe Umfeldmodell und das kollektive Verkehrsgedächtnis realisiert. In der letzten Phase dieses Vorhabens wird das automatisierte AUTOshuttle zusammen mit den Info-Bienen in zahlreichen Szenarien auf unterschiedlichen Testfeldern erprobt.
Das Projekt "Teilvorhaben: Fliegende Umfeldsensorik: Info-Biene" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von flyXdrive GmbH durchgeführt. Das Ziel des Vorhabens UNICARagil ist die Konzeption, Realisierung und Absicherung einer disruptiven modularen sowie skalierbaren Fahrzeugarchitektur und Fahrzeugplattform, die den Ausgangspunkt für eine effiziente nutzerorientierte Darstellung vielfältiger automatisierter Fahrzeugkonzepte darstellt. Vorrausetzung für die Verhaltensentscheidung heutiger automatisierter Fahrfunktionen ist die Kenntnis über das Fahrzeugumfeld, sowie eine Prädiktion des Verhaltens der anderen Verkehrsteilnehmer im Nahbereich des eigenen Fahrzeuges. Ein Umfeldmodell aggregiert dabei die aus den Sensordaten, digitalen Karten und anderen Quellen gewonnene Information zu einem ganzheitlichen Lagebild, das als Basis für die anschließende Verhaltensentscheidung dient. Zur flexiblen, effizienten Informationsgewinnung werden in diesem Teilprojekt automatisiert agierende Fluggeräte entwickelt, die in Abhängigkeit des Informationsbedarfs dorthin ausschwärmen, wo sie z.B. aufgrund einer hohen Verkehrsdichte benötigt werden. Das Konzept der 'Info-Bienen' reduziert den infrastrukturbezogenen Investitionsbedarf und steigert gleichzeitig den Nutzwert in Form einer mobil einsetzbaren, hochauflösenden Sensorik. Die Nutzung von fliegender Sensorik zur bedarfsgesteuerten Informationsbereitstellung in einer Cloud-Umgebung stellt dabei auf wissenschaftlicher und technologischer Ebene eine Neuheit dar.
Das Projekt "Teilvorhaben: modulare Absicherung, IT Sicherheitsarchitektur, Bewegungsregelung und sicheres Anhalten, AUTOelfe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Fachgebiet Fahrzeugtechnik durchgeführt. Konzeption und Umsetzung der modularen Absicherung: Die Absicherung erfolgt nicht wie üblich in Abhängigkeit der Integrationsstufen von Komponenten und Systemen mit einem Schwerpunkt auf dem Gesamtsystem. Stattdessen wird das Gesamtsystem in Module eingeteilt, welche individuell abgesichert werden. Der Parameterraum der einzelnen Module wird dadurch übersichtlicher und der Aufwand für Gesamtsystemtests reduziert. Schlussendlich sollen Updates der Module oder dessen Austausch möglich sein, ohne dass eine Absicherung des Gesamtsystems notwendig wird. Anforderungs-, Fähigkeiten- und Szenarien-Kataloge zur Absicherung: Die Absicherung erfolgt anhand eines Sicherheitsnachweises, indem fahraufgabenspezifische Anforderungen einer Route mit den Fähigkeiten des automatisierten Fahrzeugs abgeglichen werden. Dabei werden mehrere Anforderungs- und Fähigkeitslevel unterschieden, die zu einer Kategorisierung des Streckennetzwerks beitragen. Je nach Level werden entsprechende Testszenarien entwickelt, die nach erfolgreichem Testen eine Freigabe der verschiedenen Streckenabschnitte gewährleisten. Die unterschiedlichen Anforderungslevel der Streckenabschnitte lassen zudem eine graduelle Absicherung zu, sodass eine frühzeitigere Freigabe erfolgen kann. Konzeption und Umsetzung einer IT-Sicherheitsarchitektur: Nach dem Grundsatz 'No Safety without Security' werden basierend auf einer Bedrohungsanalyse informationstechnische Maßnahmen zur Abwehr von Angriffen auf das Fahrzeug und zum Schutz der Privatsphäre der Insassen angewendet. Konzeption und Umsetzung der Fahrdynamikzustandsschätzung: Bestimmt den momentanen Ist-Zustand der Fahrzeugbewegung mit bestmöglicher Güte: Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung in drei Dimensionen, Orientierung (Roll-, Nick-, Gierwinkel) und deren Rate (u.a. Gierrate) sowie die Koordinatensystemsbezüge, woraus sich auch der Schwimmwinkel ableitet. Konzeption und Umsetzung der Fahrdynamik- und Trajektorienregelung: Die zu entwickelnde Fahrzeugplattform verfügt über elektrische Radnabenantriebe, die es erlauben, Lenkwinkel und Antriebsmomente an den vier Rädern unabhängig voneinander vorzugeben. In Kombination mit den hohen maximalen Lenkwinkeln von bis zu 90° ist es möglich, Gierwinkel, Kurswinkel und Geschwindigkeit des Fahrzeugs unabhängig voneinander einzuregeln und daher mit konventionellen Fahrzeugen nicht darstellbare Manöver zu realisieren. Im Rahmen des Projekts wird eine Regelungsarchitektur entwickelt, die die Vorteile der neuartigen Fahrzeugstruktur ausnutzt und die automatisierte Bewegung des Fahrzeugs unter Beachtung von Komfort- und Sicherheitsaspekten sicherstellt. Konzeption und Umsetzung der Funktion Sicheres Anhalten: Die Funktion 'Sicheres Anhalten' ist in der Lage, die hochautomatisierten Fahrzeugausprägungen des Projekts UNICARagil jederzeit in einen sicheren Zustand zu versetzen. Sie dient als Rückfallebene für den automatisierten Betrieb im Fall von Degradationen wesentl. Fahrzeugkomponenten. (Text gekürzt)
Das Projekt "Teilvorhaben: AUTOmatisierung, Open AUTOmated Driving Framework und AUTOliefer" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Fakultät für Maschinenbau, Institut für Mess- und Regelungstechnik durchgeführt. Das Ziel des Vorhabens UNICARagil ist die Konzeption, Realisierung und Absicherung einer disruptiven modularen sowie skalierbaren Fahrzeugarchitektur und Fahrzeugplattform, die den Ausgangspunkt für eine effiziente nutzerorientierte Darstellung vielfältiger automatisierter Fahrzeugkonzepte darstellt. Kernelemente der Forschungs- und Entwicklungsarbeiten sind ein modularer, mechatronischer Baukasten, eine vollständig diensteorientierte und damit update-fähige Software-Architektur, eine leistungsfähige, funktional sichere E/E-Architektur sowie zuverlässige Sensormodule mit integrierter Qualitätsbewertung. Zudem wird das Potential elektrischer Antriebsmodule hinsichtlich der funktionalen Gestaltung in Form sehr wendiger und agiler Fahrzeuge systematisch dargestellt. Auf dieser Grundlage werden die vier elementaren Anwendungen AUTOtaxi, AUTOelfe, AUTOliefer und AUTOshuttle realisiert und erforscht.
Das Projekt "Teilvorhaben: Statische Analyse von Programmen für die EMPHASE-Prozessorplattform zur Bestimmung von Zeitverhalten und Regelkonformität" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von AbsInt Angewandte Informatik GmbH durchgeführt. Automatisiertes Fahren erfordert von den eingebetteten Systemen in Fahrzeugen hohe Leistung, maximale Zuverlässigkeit und Sicherheit sowie geringen Energieverbrauch. Darüber hinaus ist es profitabel, neben lokalen Sensorsystemen auch vernetzte Sensor-Fusion zu nutzen, so dass z.B. Gefahrensituationen durch Nutzung der Umfeldsensoren anderer Verkehrsteilnehmer erkannt werden können. Der Ansatz des EMPHASE-Projekts kombiniert eine breitgefächerte Rekonfigurierbarkeit zur Anpassung an die Anwendungsbedürfnisse mit einer engverzahnten Integration von Erfassung, zuverlässiger Verarbeitung und Kommunikation von Sensordaten. Ziel des Projekts ist die Konstruktion einer ISO26262-konformen rekonfigurierbaren und adaptiven Verarbeitungsplattform zur Erfassung, Verarbeitung und Kommunikation von Daten lokaler und vernetzter Sensoren, die aus smarten rekonfigurierbaren Sensorkomponenten (SRS) und einer flexiblen Area-Domain-Architektur und Steuergerätearchitektur mit Echtzeit-Betriebssystem besteht.
Das Projekt "Beitrag Alcatelflexibilisierte OEPNV-Angebotssteuerung, dynamische Anschlusssicherung - Teilprojekt: Die flexible S-Bahn" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Alcatel-Lucent Deutschland AG durchgeführt. Das Leitprojekt INTER-MOBIL Region Dresden will am Beispiel des Verdichtungsraumes Oberes Elbtal, ausgehend von der Stadt- und Regionalplanung eine komplex angelegte Gesamtstrategie zur nachhaltigen intermodalen Mobilitaetssicherung fuer Ballungsraeume mittlerer Groesse entwickeln und in Szenarioanalysen, Simulationsmodellen und Demonstrationsprojekten einer umfassenden Wirkungsanalyse unterziehen. Im Rahmen dieses Teilprojektes werden die folgenden Aufgaben bearbeitet: 1. Realisierung einer flexibilisierten OEPNV-Angebotssteuerung im S-Bahn-Kooridor, 2. Einfuehrung des flexiblen automatisierten Fahrens auf der S-Bahnstrecke. Alcatel SEL wird mit den Partnern zusammen eine dynamische Anschlussoptimierung zwischen der S-Bahn und den Bussystemen und der Strassenbahn erarbeiten, eine Pilotanwendung realisieren und bei Betrieb und Erprobung mitarbeiten, sowie am Aufbau und an der Erprobung des Demonstrators fuer das automatisierte Fahren mitwirken.
Das Projekt "Teilvorhaben: UNICARagil Testumgebung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IPG Automotive GmbH durchgeführt. Der Fokus des Teilvorhabens von IPG Automotive liegt auf der Bereitstellung und Konfiguration einer dafür geeigneten Testumgebung mithilfe der offene Integrations- und Testplattform CarMaker. Da sich dieses Projekt einem ganzheitlichen Entwicklungszyklus widmet, findet der Einsatz der Software sowohl in frühe Design Entscheidungen in MIL/SIL statt, auch entwicklungsbegleitend als SIL und HIL Plattform und ebenfalls in der Gesamtfahrzeug Bewertung und virtuelle Freigabe am Ende des Entwicklungsprozesses. Die Simulationsumgebung wird unter Berücksichtigung der aus dem Projektverlauf resultierenden Ergebnisse hinsichtlich Testfälle für den virtuellen Fahrversuch, virtuelle Prototypen und virtuelle Umgebungsmodelle konfiguriert. Funktionale Modellerweiterungen und Anbindungen an weiteren Tools sind berücksichtigt. Die Simulationsergebnisse stehen den Projektpartnern zur Verfügung und dienen zur Verifikation der Funktionen und zur Validierung der Systemanforderungen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Virtuelle Modellierung und Validierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Braunschweig, Institut für Theoretische Informatik, Abteilung Technische Informatik, Entwurf integrierter Systeme durchgeführt. Die Erfüllung widersprüchlicher Anforderungen an automatisiertes Fahren erfordert innovative Ansätze für die eingebetteten Systeme im Automobil. Hohe Leistung, maximale Zuverlässigkeit, Sicherheit und geringer Energieverbrauch sind mit klassischen Paradigmen nicht gleichzeitig zu erzielen. Zusätzlich profitiert automatisiertes Fahren in komplexen Verkehrssituationen von Car2Car/Car2X-vernetzte Sensor-Fusion. Hierdurch können Gefahrensituationen durch Nutzung der Sensoren anderer Verkehrsteilnehmer erkannt werden. EMPHASE bietet einen neuen Ansatz, welcher sowohl eine breitgefächerte Rekonfiguration an die Anwendungsbedürfnisse, als auch eine engverzahnte Integration von Erfassung, zuverlässiger Verarbeitung und Kommunikation zur Ermöglichung von Sensor-Fusion über vernetzte Autos hinweg kombiniert. Ziel ist eine ISO26262-konforme, situations-adaptive Verarbeitungsplattform, welche zum einen aus smarten rekonfigurierbaren Sensorkomponenten (SRS), einer flexiblen Area-Domain-Architektur und einem Real-Time Betriebssystem bestehen wird. Die Plattform soll je nach Bedarf komplexe Aufgaben bewältigen oder hohe Energieeffizienz erzielen können. Die Verwertung der Ergebnisse ist durch eine vollständige Verwertungskette gesichert.
Das Projekt "Teilvorhaben: Generische Sensormodule und automatisierte Umgebungswahrnehmung sowie Entwicklung eines autonomen Lieferfahrzeugs" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Ulm, Institut für Mess-, Regel- und Mikrotechnik durchgeführt. Das Ziel des Vorhabens UNICARagil ist die Konzeption, Realisierung und Absicherung einer disruptiven modularen sowie skalierbaren Fahrzeugarchitektur und Fahrzeugplattform, die den Ausgangspunkt für eine effiziente nutzerorientierte Darstellung vielfältiger automatisierter Fahrzeugkonzepte darstellt. In dem Teilvorhaben Generische Sensormodule und automatisierte Umgebungswahrnehmung sowie Entwicklung eines autonomen Lieferfahrzeugs werden für die Fahrzeugplattformen generische, selbstüberwachende Sensormodule nebst Algorithmen zur Umgebungserfassung entwickelt und realisiert. Aufbauend auf diesen Sensormoduldaten, einer digitale Karte sowie Eigenlokalisation wird zudem ein konsistentes Fahrumgebungsmodell entwickelt und für die Plattformen umgesetzt, das den übergeordneten Modulen der Fahrzeugautomatisierung wie Situationsverstehen, Handlungsplanung und Trajektorienplanung als Datengrundlage dient. Darüber hinaus erfolgen im Teilprojekt Beiträge zur strategischen Handlungsplanung eines automatisierten Fahrzeuges, beispielsweise zur Auflösung von Konfliktsituationen, sowie zur funktionalen Realisierung eines autonomen Lieferfahrzeugs als eine der im Gesamtprojekt angedachten Plattformausprägungen.
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