Audi, BMW, Daimler, Ford, Opel und VW – Die deutsche Automobilindustrie inklusive einiger ihrer Zulieferer hat sich mit Forschungsinstituten und weiteren Unternehmen in einem Verbundprojekt zusammengeschlossen. Das Ziel: Die weltweit ersten Strukturen zu entwickeln, um Sicherheitsstandards bei automatisierten Fahrzeugen im urbanen Umfeld nachweisbar zu machen. Vier Jahre nach Beginn des Verbundprojektes Verifikations- und Validierungsmethoden (VVM) liegen nun die Ergebnisse vor, die bei einer Abschlusspräsentation der 22 Partner im Detail vorgestellt wurden. Das Forschungsprojekt wurde von der VDA Leitinitiative autonomes und vernetztes Fahren initiiert und vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert.
Inhaltsverzeichnis
1. Voraussetzung für Verkehrszulassung: Nachweisbare Sicherheit
2. Fundament der Absicherung: Datenbanken für Szenarien und Sensordaten
3. Behördliche Zustimmung steht noch aus
4. Partner im Forschungsprojekt VVM
Je höher der Grad beim automatisierten Fahren und je komplexer das Einsatzgebiet eines Systems, desto mehr Faktoren müssen bei der Entwicklung berücksichtigt werden. Bereits heute sind erste SAE Level 3-Systeme für das Autobahnfahren und ein SAE Level 4-System für das fahrerlose Parken zugelassen. Für eine Ausweitung auf weitere Einsatzgebiete – wie dem Stadtverkehr – steigen die Komplexität und die Anforderungen an Fahrzeug und System deutlich an. Aus diesem Grund sind entsprechend geeignete Verifikations- und Validierungsmethoden notwendig, was im Fokus der Arbeitsgemeinschaft des VVM-Projekts stand.
Voraussetzung für Verkehrszulassung: Nachweisbare Sicherheit
Bereits bei der Auslegung und Entwicklung von automatisierten Fahrfunktionen steht der Sicherheitsgrundsatz an erster Stelle. Entsprechend müssen diese Sicherheitsfunktionen für die Verkehrszulassung eines Fahrzeuges und einer zertifizierten Freigabe für den Straßenverkehr nachgewiesen werden. Um diesen Nachweis erbringen zu können, haben die 22 Projektpartner gemeinsam ein Modell erarbeitet, das aus verschiedenen Verfahren, Methoden und Werkzeugen besteht. So kann mittels einer sogenannten Sicherheitsargumentation der Nachweis erbracht werden, dass das System sicher nutzbar ist.
Für die methodische Ausgestaltung dieses Modells haben die Partner in mehreren Teilprojekten zusammengearbeitet. Branchenweit angewendet, würde das definierte Modell die Grundlage schaffen, die Sicherheit in automatisierten Fahrzeugen nachzuweisen. „Die hier erarbeiteten Modelle ermöglichen es erstmals, dass allen Automobilherstellern dieselben Strukturen bei der Verifikation und Validierung automatisierter Fahrsysteme im städtischen Umfeld zur Verfügung stehen. Diese Vereinheitlichung könnte dann auch in industrieweite Standards münden, die den Straßenverkehr für alle Verkehrsteilnehmer noch sicherer machen können”, erklärt Helmut Schittenhelm, Projektkoordinator von Mercedes-Benz.
Fundament der Absicherung: Datenbanken für Szenarien und Sensordaten
Als Teilprojektleiter war das Institut für Kraftfahrzeuge der RWTH Aachen University für die Entwicklung und prototypische Umsetzung der für das Projekt benötigten Datenbanken für Sensordaten und parametrierten Szenarien sowie der dazugehörigen Datenbankmechanik verantwortlich. Mit deren Hilfe wurden die im Projekt benötigten und erzeugten Daten, beispielsweise aus innerstädtischen Kreuzungssituationen, automatisiert unter Anwendung verschiedener Algorithmen zu konkreten und logischen Szenarien verarbeitet und somit parametrisiert. Ebenfalls wurde eine Sensordatenbank und -datenverarbeitung entwickelt, welche das gezielte Auswerten der Leistungsfähigkeit von Sensoren im Fahrzeug erlaubt.
Behördliche Zustimmung steht noch aus
Der methodische Ansatz aus dem VVM-Projekt ist weltweit der erste Standard, der auch industrielle Prozesse berücksichtigt. Damit macht sich die deutsche Automobilindustrie erneut zum technologischen Vorreiter beim automatisierten Fahren.
Damit liefert VVM, aufbauend auf den Ergebnissen der Vorgängerprojekte Pegasus und SetLevel, erstmals einen durchgängigen methodischen Sicherheitsansatz für automatisiertes Fahren im urbanen Umfeld, mit dem eine branchenweite Zusammenarbeit und Wertschöpfung möglich wird. Der im Projekt verfolgte Ansatz des Szenarien-basierten Sicherheitsnachweises könnte nach behördlicher Zustimmung helfen, weltweite Standards zu setzen. VVM hat ein für die Branche zukunftsrelevantes Referenzsystem geschaffen, das eine methodische Lücke für die praktische Absicherung schließt und die Vorreiterrolle der deutschen Industrie im internationalen Wettbewerb beim automatisierten Fahren festigt. (eve)
Partner im Forschungsprojekt VVM
Audi AG, AVL Deutschland GmbH, BMW AG, Bundesanstalt für Straßenwesen (BaSt), Continental Teves AG, Daimler AG, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), dSPACE GmbH, Fraunhofer e.V., Ford Werke GmbH, FZI Forschungszentrum Informatik, OFFIS e.V., Opel Automobile GmbH, Prostep AG, Robert Bosch GmbH, RWTH Aachen University, TU Braunschweig, TU Darmstadt, TÜV Süd Auto Service GmbH, Valeo Schalter und Sensoren GmbH, Volkswagen AG, ZF Friedrichshafen AG
