Nutzung des Testfeldes AIM für die Absicherung von kooperativen Sicherheitsfunktionen

Abstract

Im Rahmen der Standardisierungsaktivitäten des Car2Car Communication Consortium arbeiten derzeit verschiedene OEM, Zulieferer und wissenschaftliche Institute an der Weiterentwicklung von V2X-Funktionen (Vehicle-to-Vehicle bzw. Vehicle-to-Infrastructure-Funktionen), wie zum Beispiel Warnung vor Einsatzfahrzeugen, Warnung vor Baustellensperranhängern oder Grünlichtbevorrechtigungen an Lichtsignalanlagen. Die Herausforderung beim Testen solcher V2X-Funktionen liegt in der Komplexität des Systems und der Anzahl der beteiligten Komponenten sowohl im Fahrzeug als auch in der Infrastruktur. So sind beispielsweise Sende- oder Empfangskomponenten unterschiedlicher Hersteller und Standards im Einsatz. Darüber hinaus sind üblicherweise auf der Infrastrukturseite sehr heterogene Architekturen und Backendstrukturen installiert, sodass einer Vereinheitlichung und Standardisierung der Testkomponenten eine sehr hohe Bedeutung zukommt, um die Systeme skalierbar zu entwickeln. Eine Erprobung und Absicherung dieser Funktionen erfordert sehr hohen Aufwand, da es nicht mehr ausreicht, die Fahrzeuge einzeln zu testen, sondern das Zusammenspiel mehrerer Fahrzeuge und der beteiligten Infrastruktur getestet werden muss. Die zusätzliche Herausforderung besteht darin, dass die Funktionen auch herstellerübergreifend funktionieren müssen und in der Standardisierung nur der sendeseitige Funktionsumfang beschrieben ist. Eine Möglichkeit zur Reduzierung des Aufwandes liegt in der Nutzung des Testfeldes Anwendungsplattform Intelligente Mobilität (AIM) in Braunschweig, welches vom DLR betrieben wird. Im Testfeld AIM wird die real vorhandene Infrastruktur, z.B. Lichtsignalanlagen (LSA) und Road Side Units (RSU) genutzt, um beispielsweise zu testen, ob die Sende- und Empfangsseite des Lichtsignalphasenassistenten fehlerfrei funktioniert. Es können weiterhin reale Sende- und Empfangsfahrzeuge im Testfeld bewegt werden und über die im Testfeld befindlichen RSUs können die Nachrichten, welche zwischen den Fahrzeugen verschickt werden, unabhängig aufgezeichnet und danach ausgewertet werden . Durch die Nutzung des Testfeldes AIM und dessen Prozesse lässt sich der Testaufwand verringern sowie die Testtiefe erhöhen, da zusätzlich zu den zu testenden fahrzeugseitigen V2X-Funktionen auch eine infrastrukturseitige Prozessierung und Bewertung der Daten stattfindet. Die hier eingesetzten infrastrukturseitigen Komponenten des kooperativen Testfeldes AIM bestehen im Wesentlichen aus drei Modulen: 1.) Der V2X Referenzstrecke, einer Anordnung von 35 RSUs auf dem inneren Ring der Stadt Braunschweig, mit denen internationale Standards der V2X Kommunikation sowie eigene Protokolle entwickelt und getestet werden können 2.) Einer Applikationsschicht auf den RSUs, die eine lokale Datenaufbereitung der lokal zur Verfügung stehenden Daten betreibt und aus der infrastrukturseitige Anteile der kooperativen Assistenz bedient werden 3.) Einer übergeordneten Schicht, in der in quasi-Echtzeit fahrzeug- und infrastrukturseitige Daten prozessiert werden und die zur Entwicklung und Test von lokalen und zentralen Services dient und auf der Prozesse zur Datenerhebung und Qualitätssicherung laufen Im vorliegenden Artikel werden die Architektur und Prozesslandschaft der drei Module und deren Zusammenspiel im Rahmen der Entwicklung der kooperativen Assistenz erläutert. Neben der Datenaufbereitung für die fahrzeugseitige Assistenz wird dabei auch das Verfahren erläutert, mit dem im Testfeld AIM in Braunschweig teilautomatisiert V2X Qualitätsdaten zur technischen Validierung der Strecke erhoben werden.