Mit Simulation auf Nummer sicher gehen

Bevor automatisierte Fahrzeuge auf den Straßen unterwegs sein können, muss ihre Sicherheit gewährleistet sein. Dafür braucht es zahlreiche Tests in der Simulation, denn nicht alle Situationen lassen sich im realen Verkehr erproben.

Im Projekt SET Level arbeitet das FZI mit neunzehn Partnern aus Wirtschaft und Wissenschaft an einer effizienten Simulationstechnologie. Das Ziel: eine Simulation zu entwickeln, die flexibel für unterschiedliche Anwendungen und Stufen in der Fahrzeugentwicklung einsetzbar ist und die einen nennenswerten Anteil von Fahrtests in die Simulation verlagern kann.

Zulassungen durch simulatives Testen

„Nur mit leistungsfähigen simulationsbasierten Werkzeugen und Methoden, die sowohl entwicklungsbegleitend als auch im Kontext der Freigabe eingesetzt werden können, sind automatisierte Fahrzeuge auf die Straße zu bringen“, so Prof. Frank Köster, Gründungsdirektor des DLR-Instituts für KI-Sicherheit und einer der beiden Koordinatoren des Projektes SET Level. „Diese Werkzeuge und Methoden ergänzen ein umfassendes Gesamtportfolio an Prüf- und Testinstrumenten, wie Prüfstände und Prüfgelände, sodass automatisierte Fahrzeuge zukünftig hinreichend tief und umfassend überprüft werden können.“

Ein automatisiertes Fahrzeug muss in allen Situationen sicher reagieren. Dies auf der Straße zu testen, würde Jahre dauern. Daher ist es für die Zulassung entscheidend, dass das Testen in der Simulation effizient durchgeführt werden kann. Die SET Level-Projektpartner entwickeln dafür eine Methode, mit der kritische verkehrliche Situationen komplett digital abgebildet und damit simuliert werden können. Dadurch wird der künftige Aufwand für die Zulassung automatisch fahrender Fahrzeuge erheblich reduziert.

Langfristiger Nutzen für die Fahrzeugentwicklung

Eine Besonderheit von SET Level ist die enge Anbindung an offene Standards und Simulationswerkzeuge, so dass die SET Level-Methode nach Projektende von vielen Unternehmen und Forschungseinrichtungen genutzt und sogar weiterentwickelt werden kann. 

„Das Ergebnis unserer Arbeit sollen praxistaugliche Lösungen und Standardisierun¬gen sein. Nur so können wir am Ende eine offene, flexible und leicht bedarfsgerecht erweiterbare Plattform schaffen, die simulationsbasierte Untersuchungen und Tests automatisierter Fahrzeuge in komplexeren Verkehrssituationen unterstützt“, betont der zweite Koordinator von SET Level Dr. Stefan Rude, Projektverantwortlicher im Bereich virtuelle Absicherung automatisierter Fahrzeuge bei BMW.

Diese praxistauglichen Lösungen werden anhand von drei simulierten Verkehrsszenarien am 29. April 2021 auf dem virtuellen Halbzeitevent des Projektes einem internationalen Fachpublikum vorgestellt. Dabei werden digitale Abbilder von Fahrzeugen im Zusammenspiel mit verkehrlichen Situationen unter verschiedensten Kriterien simuliert, um daraus Aussagen über die Zuverlässigkeit der Sensoren und Algorithmen ableiten. Der Schwerpunkt der Forschenden liegt bei der Veranstaltung auf der Testmethode, den Simulationstools und dem Zusammenwirken der Softwarekomponenten.

Ein Schwerpunkt des FZI liegt im Projekt auf der Szenarienbeschreibung und -definition zur simulativen Absicherung mit Fokus auf ein austauschbares standardisiertes Szenarienformat. Zudem werden realistische Sensormodelle für Radare sowie Fahrermodelle für beteiligte Verkehrsteilnehmer erarbeitet. Ergänzend stellt das FZI die automatisierte Fahrfunktion bereit, welche im Projekt als System Under Test verwendet wird.