Ohne Fahrer, aber im Windschatten

Mit Sensoren und Computern ausgestattet findet AnnieWAY selbstständig seinen Weg im Straßenverkehr. Bild: KIT

Weniger Unfälle, weniger Kraftstoffverbrauch und weniger Staus: Autonome, computergesteuerte Fahrzeuge bieten viele Vorteile für den Straßenverkehr. Insbesondere wenn sich viele Autos zu Kolonnen zusammenschließen. Am 14. und 15. Mai 2011 treffen sich erstmals über zehn Forschergruppen in Holland und testen im Grand Cooperative Driving Challenge (GCDC) auf einem rund 6 Kilometer langen Autobahnstück das fahrerlose Fahren in Gruppen. Mit dabei sind die KIT-Forscher vom Team AnnieWAY.

Autonome Fahrzeuge sind mit Sensoren ausgestattet, die Position, Bewegung und Umgebung wahrnehmen. Daraus berechnet ein Computer die nächsten Fahrmanöver, die selbsttätig ausgeführt werden. Beim GCDC werden die Fahrzeuge untereinander zusätzlich über Datenfunk Informationen austauschen, um sich auf diese Weise zu einer stabilen Kolonne zu koordinieren.

 

„Durch das kooperative Fahren lassen sich mehr Verkehrsteilnehmer sicher auf die Straße bringen“, sagt Dr. Martin Lauer, der das Projekt AnnieWAY am KIT leitet. Die Computersteuerung unterbietet die Reaktionszeit eines Menschen und lässt somit die Abstände zwischen den Autos ohne Sicherheitsverlust schrumpfen. Damit einhergehend lässt sich der Windschatten besser ausnutzen und Treibstoff sparen. „Damit dies in 20 bis 30 Jahren Alltag auf unseren Straßen sein kann, brauchen wir nicht nur autonome Systeme, sondern auch eine funktionierende Kommunikation zwischen den unterschiedlichsten autonomen Systemen“, so Lauer.

 

Da auf der Teststrecke bei Eindhoven die verschiedensten Fabrikate und autonomen Systeme zusammenkommen, ist die GCDC ein realistischer Testfall für zukünftige Verhältnisse auf der Straße. Neben Beschleunigungs- und Bremstests, soll untersucht werden, ob bei bis zu 80 Stundenkilometern zuverlässiges Kolonnenfahren mit fahrerlosen Autos realisiert werden kann.

 

Bereits im Jahr 2007 nahm das Karlsruher Team AnnieWAY an der „Urban Challenge“ in Kalifornien teil und erreichte unter 89 Startern das Finale mit 11 autonomen Fahrzeugen. Das KIT-Fahrzeug AnnieWAY verfügt über Satellitennavigation, Geschwindigkeits- und Beschleunigungsmesser. Kameras erzeugen ein stereoskopisches Bild und ein Laserscanner vermisst ständig die Umgebung rundum. Für den Informationsaustausch mit anderen Fahrzeugen wurde ein spezielles WLAN-System (802.11.p) installiert. Aus diesen Daten muss der Bordcomputer in Echtzeit erkennen, wo andere Verkehrsteilnehmer sind, und prognostizieren, wie sich die Situation entwickeln wird. Darauf stimmt er seine eigene Reaktion ab.

 

„Schon eine normale, alltägliche Verkehrssituation ist ein extrem komplexer Sachverhalt“, erklärt Lauer. „Alle Verkehrsteilnehmer vom Auto in der Parkbucht bis hin zum Kind auf dem Bürgersteig müssen sicher erkannt und ihre Aktionen antizipiert werden, um rechtzeitig reagieren zu können.“ Das Team AnnieWAY entwickelt die anspruchsvolle Software, die das Umgebungsbild analysieren kann, und die relevanten Größen für die Steuerung ausgibt.

Quelle: Karlsruher Institut für Technologie