Der Fraunhofer Cluster of Excellence Cognitive Internet Technologies CCIT bringt zusammen mit Industriepartnern das automatisierte Fahren in Städten voran: Eine intelligente Kreuzung in der Hamburger Innenstadt erfasst vertrauenswürdig die Bewegungen der Verkehrsteilnehmenden und bereitet die Informationen so auf, dass teilautomatisierte Fahrzeuge sicher über den Verkehrsknotenpunkt navigieren können. Besuchende des ITS World Congress können sich am Stand B7330 (Halle B7) via Direktschaltung ein Bild von der Funktionsweise der eingesetzten kognitiven Internet-Technologien machen.

Das Fahrzeug hat automatisch den Blinker gesetzt. Die Ampel schaltet auf Grün. Selbstständig setzt sich das Auto in Bewegung. Das Lenkrad steuert nach rechts. Dann stoppt das Fahrzeug sanft ab. Fußgänger und Radfahrer überqueren die Straße. Erst als die Straße frei ist, setzt sich das Auto in Bewegung und der Fahrer erhält die Nachricht: Route wird automatisiert fortgesetzt.

Um der Vision einer automatisierten Verkehrswelt ein Stück näher zu kommen, bringt der Fraunhofer CCIT anlässlich der Fachmesse ITS World Congress gemeinsam mit Industriepartnern eine intelligente Kreuzung (Smart Intersection) auf die Straße. Sie kommuniziert auf der Teststrecke für automatisiertes und vernetztes Fahren (TAVF) nahe dem Hamburger Messegelände mit teilautomatisierten Fahrzeugen.

Digitale Objektkarte bestimmt Position des Verkehrs

Aus der Vogelperspektive erfasst die intelligente Kreuzung alle Bewegungen auf dem Asphalt sowie den Fuß- und Radwegen: Durch den Einsatz von Video-, Radar- und Lidar-Sensoren ist es der Infrastruktur möglich, die Sensor-Egoperspektive der Fahrzeuge, also den Bereich, den die Fahrzeuge selbst einsehen können, wesentlich zu erweitern. 24 Stunden am Tag, sieben Tage die Woche lernt die Kreuzung aus den Bewegungsmustern der Verkehrsteilnehmenden und entwirft aus den Daten mit Hilfe Künstlicher Intelligenz (KI) eine digitale Objektkarte. »Via Funktechnologie werden Informationen an teilautomatisierte Fahrzeuge weitergeleitet, die diese benötigen, um sicher über die Kreuzung zu navigieren«, sagt Projektleiter Dr. Thomas Otto vom Fraunhofer-Institut für Verkehrs- und Infrastruktursysteme IVI.

Zusammenarbeit interdisziplinärer Forschungsbereiche

»Das Gesamtsystem ist nach unseren Erkenntnissen in dieser Form einzigartig. Dessen Entwicklung war nur durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit verschiedener Forschungsbereiche innerhalb des Fraunhofer Forschungs-Clusters möglich«, sagt Otto. Beteiligt sind die Fraunhofer-Institute für Angewandte und Integrierte Sicherheit AISEC, für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut, HHI, für Integrierte Schaltungen IIS und für Verkehrs- und Infrastruktursysteme IVI, die ihre Kompetenzen in den Bereichen Cybersicherheit, Breitbandkommunikation, Funk- und Satellitenkommunikation sowie intelligente Verkehrssysteme einbringen.

Innerstädtische Kreuzungen gehören zu den sogenannten kritischen Infrastrukturen (KRITIS), die besonderen Schutz bedürfen. »Alle erhobenen Daten sind konsistent, sicher vor Angriffen und Manipulation und könnten im nächsten Entwicklungsschritt zukünftig vertrauenswürdig im Mobility Data Space von Fraunhofer gespeichert werden«, sagt Otto.

Angewandte Forschung für die Praxis

Der Projektleiter ist zuversichtlich, dass die Technologie schon bald in der Praxis eingesetzt wird. Otto: »Denkbar werden in Zukunft neben der reinen Informationsweitergabe auch Szenarien sein, bei denen intelligente Kreuzungen Assistenzfunktionen übernehmen – z. B. bei einfachen, abgegrenzten Szenarien, wie auf Firmengeländen. Innerstädtische Kreuzungen dagegen sind komplexer. Hier bedarf es noch eines Forschungsschubs bei den Sensor- und Funktechnologien sowie bei der nationalen sowie internationalen Standardisierung.«

Weitere Informationen zum Messeauftritt des Fraunhofer CCIT auf dem ITS World Congress 2021 sind hier zu finden.