lassedesignen

Analyse der technischen
Voraussetzungen und
Entwicklungen für
hochautomatisiertes Fahren auf
Autobahnen
• Digitale Karten spielen für HAF eine bedeutende Rolle
• Ihre Bedeutung liegt zum einen in der Möglichkeit eines Live-
Abgleichs der Umfeldsensorik mit Kartendaten. Dies ermöglicht die
Plausibilisierung von erkannten Fahrbahnumrissen anhand von
kartographierten Geometrien (Redundanz) und bei Vorliegen von 3D-
Karten die Möglichkeit einer präzisen Orientierung an Landmarken
(Multilateration)
• Karten ermöglichen außerdem eine Vorausschau. Das Fahrzeug erhält
so Informationen über den vorausliegenden Spurverlauf, welcher
noch außerhalb der Sensorreichweiten liegt und kann zusätzliche
effizienzsteigernde Maßnahmen wie z.B. eine prädiktive
Betriebsstrategie nutzen
• Der benötigte Detailgrad der Karte hängt von der HAF-
Funktionsausprägung und dem Anwendungsraum ab
4.7.4
Technische Reife und Handlungsbedarf
Die Bereitstellung präziser und aktueller Kartendaten sowie eine genaue und robuste
Eigenlokalisierung stellen, gerade im Hinblick auf hohe Automatisierungsstufen, ein
wichtiges Entwicklungsfeld dar. Derzeit verfügbare Fahrzeug-Ortungssensorik genügt
in Hinblick auf Genauigkeit und Zuverlässigkeit den Anforderungen an HAF-Systeme
auf Autobahnen. Aktuelle Forschungsfragen konzentrieren sich auf die Sensorfusion
sowie die vollständige funktionelle Abdeckung aller Anwendungsfälle.
Welches Kartenmaterial für HAF benötigt wird, hängt vor allem von der HAF-
Funktionsausprägung und dem Anwendungsraum ab. So hängt der nötige Detailgrad
beispielsweise stark davon ab, ob die HAF-Funktion im unbekannten Stadtgebiet oder
auf einem kontrollierten und für HAF freigegebenen Autobahnstück eingesetzt werden
soll. Im Stadtgebiet sind sehr viele Detailinformationen notwendig. Zum Beispiel muss
das Fahrzeug Straßenverlauf, Anzahl und Richtung der Fahrspuren sowie die Position
von Verkehrsschildern und Lichtsignalanlagen genau kennen. Bei dichtem Stadtverkehr
würde eine Erfassung allein durch die Umfeldsensorik durch eine Verdeckung durch
andere Fahrzeuge und die Komplexität der Situation schnell an ihre Grenzen stoßen. Im
langsamen Stadtverkehr muss die Längsposition des Fahrzeugs außerdem präzise
bekannt sein, um zielgenau an Haltelinien stoppen zu können. Für die nötige Präzision
ist eine GNSS-Verortung allein, auch aufgrund der häufigen Abschattung in der Nähe
von Gebäuden, nicht ausreichend. Für eine Lokalisierung per Landmarkenabgleich
werden daher hochaufgelöste 3-D-Karten benötigt.
Bei HAF auf Autobahnen ist die laterale Orientierung auf der Fahrbahn fundamental.
Dies kann schon mit heutigen Kamera-Systemen der Spurhalteassistenten in
eingeschränktem Rahmen abgebildet werden. Die absolute Lokalisierung in
Längsrichtung ist jedoch weniger präzise notwendig. Betrachtet man die
Aufgabenstellung an einen menschlichen Fahrer auf der Autobahn lässt sich dies
verdeutlichen: Lässt man die Interaktion mit anderen Verkehrsteilnehmern beiseite, ist
der Fahrer bei der Autobahnfahrt hauptsächlich mit der Querführung beschäftigt und
muss nicht notwendigerweise den genauen Autobahnkilometer (Längsposition entlang
der Fahrbahn) kennen, auf welchem er sich befindet. Das Wissen über die eigene
Längsposition ist im Rahmen von HAF allerdings insofern erforderlich, als dass die
eigene Lage in Relation zu Anfangs- und Endpunkt des freigegebenen Teilstücks,
gegenüber vorausliegenden Spurverengungen, Autobahnabfahrten, Baustellen und
Verkehrshindernissen bekannt sein muss. Bei hinreichendem GNSS-Empfang mit einer
Genauigkeit im Meterbereich ist dies hinsichtlich der Präzision zwar weitestgehend
gewährleistet. Allerdings besteht keine Garantie über eine ausreichende Signalstärke.
Weitere Maßnahmen zur zuverlässigen Ortung sind deshalb weiterhin zu untersuchen.
88 | 358 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V.
HAF auf Autobahnen – Industriepolitische Schlussfolgerungen