FaSiMo – Fahrsimulation für automatisiertes Fahren

Innovativer Fahrsimulator an der Hochschule Trier erlaubt umfassende Analyse der Mensch-Maschine-Interaktion beim automatisierten Fahren

Digitalisierung bestimmt auch in der Fahrzeugbranche die Zukunft. So hat sich in den letzten Jahren beispielsweise das automatisierte Fahren deutlich weiterentwickelt. Erste Fahrzeuge haben mittlerweile die Level 3 Zertifizierung für hochautomatisiertes Fahren erhalten. Das heißt, das Fahrzeug übernimmt in bestimmten Situationen die Verantwortung für das Fahren. Vor allem für den städtisch-urbanen Raum verspricht man sich hiervon große Potenziale:

• Seien es z.B. automatisierte Fahrzeuge, die in der Lage sind, selbständig die effizienteste Route zu wählen und die Suche nach einem Parkplatz zu übernehmen – was wiederum zu effektiverem Verkehrsfluss führt,
• die Steigerung der Fahrsicherheit für alle Verkehrsteilnehmer,
• Einsparpotenziale im Güterverkehr durch automatisierte Fahrfunktionen,
• Erhöhung des Fahrkomforts
• oder neue Geschäftsmodelle wie etwa Fahrzeugflotten, die es ermöglichen, autonom fahrende Pkw/ Kleinbusse per App anzufordern.

„Aber auch in zukunftsfähigen öffentlichen Verkehrssystemen im ländlichen Raum, die auf automatisiert fahrenden Kleinbussen mit fahrgastspezifisch flexiblen Fahrtrouten basieren, werden in der Anfangszeit noch Fahrer eingesetzt werden, die den automatisierten Betrieb in kritischen Situationen absichern“, berichtet Prof. Dr. Hartmut Zoppke, Hochschule Trier.

Um langfristig alltagstaugliche, autonome Fahrzeuge zu entwickeln, müssen Assistenzsysteme und automatisierte Fahrfunktionen umfassend erprobt und dabei die Mensch-Maschine-Interaktion evaluiert werden. Für das Zusammenwirken von Mensch und Fahrzeug sowie die Fahrerzustandserfassung sind spezielle  Testsysteme notwendig.

An der Hochschule Trier wird intensiv im Bereich hochautomatisiertes Fahren geforscht. In Zusammenarbeit der Disziplinen Elektrotechnik, Informatik und Maschinenbau sowie der Psychologie an der Universität Trier werden Innovationen für die Mobilität der Zukunft untersucht und entwickelt: zentrales Projekt ist „FaSiMo“ – ein dynamischer Fahrsimulator, der für die Forschung und Entwicklung technischer Systeme, die in Wechselwirkung mit dem Menschen stehen, konzipiert wurde.

Noch vor der Erprobung auf Teststrecken können mit FaSiMo automatisierte Fahrfunktionen simuliert werden. Im Simulator können reale Verkehrsszenarien abgebildet und in gleicher Weise immer wieder reproduziert werden. Auch Szenarien, die in der Realität nur selten vorkommen, lassen sich integrieren.  FaSiMo ermöglicht es, zu überprüfen, wie Menschen auf autonome Fahrfunktionen reagieren und wie sie mit ihnen zurechtkommen. „Es ist dabei möglich, moderne neurophysiologische Messmethoden in den Fahrsimulator zu implementieren, um während der Fahrt Vorgänge im menschlichen Gehirn zu analysieren“, erklärt Prof. Dr. Christian Frings, Allgemeine Psychologie & Methodenlehre, Universität Trier.

Neue Systeme und Lösungen für autonomes Fahren können durch FaSiMo erprobt, schrittweise verbessert und im Kontext menschlichen Mobilitätsverhaltens beobachtet werden. „Selbst Situationen, deren Erprobung im realen Straßenverkehr und sogar auf der Teststrecke zu gefährlich wäre, können im Simulator problemlos getestet werden. Damit lassen sich wichtige Erkenntnisse gewinnen, etwa zur Frage wie schnell und unter welchen Umständen kann der Mensch die Kontrolle über ein automatisiertes Fahrzeug bei Aufforderung durch das System noch sicher übernehmen“, erläutert der Projektleiter Prof. Dr. Jörn Schneider.

„Doch auch bei einem zukünftig stark wachsendem Automatisierungsgrad der Fahrzeuge wird es gleichzeitig noch viele Jahre manuell gesteuerte Fahrzeuge im Straßenverkehr geben. Die gleichzeitige Betrachtung beider Fahrzeugkategorien im Kontext eines gemeinsamen Optimierungsziels, z.B. Minimierung des Energiebedarfs, ist ein spannendes Forschungsthema, bei dem der „Mensch als Regler“ mit Hilfe des Fahrsimulators analysiert werden kann“, ergänzt Prof. Dr. Matthias Scherer.

Die Hochschule Trier und die Universität Trier leisten mit FaSiMo einen erheblichen Beitrag zur Entwicklung nachhaltiger und sicherer Mobilität. Die Simulation ist eine unerlässliche Ergänzung zu Erprobungen auf Teststrecken und im öffentlichen Verkehr. FaSiMo erlaubt, ein breites Spektrum an automatisierten Fahrzeugen bzw. Assistenzsystemen im Wechselspiel mit dem Fahrer zu untersuchen. Dies macht den Fahrsimulator zu einem Best Practice Beispiel für künftige Entwicklungs- und Erprobungsprozesse im Fahrzeugbereich.

 

 

Kontakt

Prof. Dr. Christian Frings
Universität Trier
Fachbereich Psychologie
weiland@uni-trier.de

Prof. Dr.-Ing. Jörn Schneider
Hochschule Trier
Fachbereich Informatik
J.Schneider@hochschule-trier.de

Prof. Dr. Matthias Scherer
Hochschule Trier
Fachbereich Technik – Fachrichtung Elektrotechnik
Scherer@ies.hochschule-trier.de

Prof. Dr.-Ing. Hartmut Zoppke
Hochschule Trier
Fachbereich Technik
zoppke@hochschule-trier.de