sim^TD (2008-2012)

sim^TD – sicherer intelligente Mobilität Testfeld Deutschland

Mit Car-to-X-Kommunikation die Zukunft der Verkehrssicherheit und Mobilität gestalten.

Das Forschungsprojekt sim^TD gestaltet durch die Erforschung und Erprobung der Car-to-X-Kommunikation und ihrer Anwendungen die sichere und intelligente Mobilität von morgen.

Das Projekt sim^TD bringt die Ergebnisse vorausgegangener Forschungsprojekte zur Anwendung. Dazu werden realitätsnahe Verkehrsszenarien in einer großflächigen Testfeld-Infrastruktur rund um die hessische Metropole Frankfurt adressiert und die politischen, wirtschaftlichen und technologischen Rahmenbedingungen für eine erfolgreiche Einführung der Fahrzeug-zu-Fahrzeug- und Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Vernetzung vorbereitet.

Um diese Ziele zu erreichen, haben sich zahlreiche Unternehmen der Automobil- und Telekommunikationsbranche, die hessische Landesregierung sowie namhafte Universitäten und Forschungsinstitute als Partner zusammengefunden. Förderer und Unterstützer sind die Ministerien für Wirtschaft und Technologie, Bildung und Forschung sowie Verkehr, Bau und Stadtentwicklung.

Car-to-X-Kommunikation: Für eine sichere, intelligente Mobilität.

Verkehrshindernisse wahrnehmen, bevor man sie sieht. Gefahren erkennen, bevor sie zur Bedrohung werden. Schnell, sicher und entspannt ans Ziel kommen. Diese Vision einer sicheren, intelligenten Mobilität ist die Motivation hinter dem Forschungsprojekt sim^TD. Erreicht werden soll dies durch die elektronische Vernetzung von Fahrzeugen und Infrastruktur, die so genannte Car-to-X-Kommunikation.

Mit Car-to-X-Kommunikation können sowohl Informationen zwischen Fahrzeugen untereinander als auch zwischen Verkehrsteilnehmern und Verkehrszentralen ausgetauscht werden. So werden nachfolgende und entgegenkommende Verkehrsteilnehmer über potenzielle Gefährdungen informiert, um damit rechtzeitig und angemessen auf die Situation reagieren zu können.

Mittels der Car-to-X-Kommunikation werden außerdem anonymisiert Informationen zur Verkehrslage an die Verkehrszentralen übermittelt, so dass die straßenseitige Infrastruktur optimal geschaltet und die weitere Verkehrsentwicklung zuverlässig prognostiziert werden kann.

Die so gewonnenen Informationen werden wiederum den Verkehrsteilnehmern zur Verfügung gestellt, die damit in die Lage versetzt werden, ihre Fahrtrouten entsprechend anzupassen und so auf schnellstem Wege, komfortabel und sicher ans Ziel zu kommen.

Vision

Verkehrssicherheit
Verkehrseffizienz
Integration von Mehrwertdiensten

Aufgabefeld und Forschungsschwerpunkt

Staus verursachen in Deutschland jedes Jahr volkswirtschaftliche Kosten von rund 17 Mrd. Euro (Schätzung der EU-Kommission). Die Zahl der bei Verkehrsunfällen verletzten bzw. getöteten Personen liegt mit 410.000 bzw. 4.500 (Statistisches Bundesamt) trotz aller Verbesserungen der aktiven und passiven Sicherheit von Kraftfahrzeugen noch immer sehr hoch.

Nach Ansicht vieler Experten kann eine weitere Verbesserung der Situation nur durch eine Ergänzung der autonomen Fahrzeugsysteme mit kommunikationsbasierten Ansätzen gelingen. In einem breit angelegten Feldversuch wird die Car-to-X-Kommunikation in Deutschland erprobt. Die Wahl für ein geeignetes Testfeld fiel dabei auf das Bundesland Hessen, das durch seine vorhandene Infrastruktur ideale Bedingungen für eine aussagekräftige Praxiserprobung bietet.

Schwerpunkte des Forschungsprojekts sind die technologische Umsetzung und Erprobung eines hybriden Kommunikationssystems. Dieses beinhaltet neben bekannten Mobilfunktechnologien insbesondere ein für automobile Zwecke angepasstes System, das auf dem bekannten WLAN-Standard aufbaut. Mit Hilfe dieses hybriden Kommunikationssystems wird die Wirksamkeit der Car-to-X-Anwendungen untersucht. Von Bedeutung ist dabei die durchgängige Verknüpfung und nahtlose Integration in ein Gesamtsystem von Fahrzeug-, Kommunikations- und Verkehrstechnologien. Ein weiterer wichtiger Aspekt von sim^TD ist es, geeignete Einführungsszenarien und Betreibermodelle für Car-to-X-Kommunikationssysteme zu untersuchen. Dabei spielt auch die Integration von Mehrwertdiensten und kommerziellen Anwendungen eine Rolle, um eine schnelle Marktdurchdringung der Car-to-X-Kommunikation zu unterstützen.

Ziele

Die inhaltliche Konzeption des vorliegenden Projektes orientiert sich an den folgenden Hauptzielen:

Erhöhung der Verkehrssicherheit und Steigerung der Leistungsfähigkeit des bestehenden Verkehrsnetzes durch Einsatz der Car-to-X-Kommunikation.
Definition und Validierung eines Einführungsszenarios für die beschriebenen Funktionalitäten und Anwendungen.
Beantwortung wissenschaftlicher Fragestellungen in einem praxisorientierten Test und Versuchsfeld.
Zusammenführung von Car-to-X-Funktionen aus den Bereichen Verkehrseffizienz, Fahren und Sicherheit sowie ergänzende Dienste.
Definition, Analyse, Spezifikation und Dokumentation der zu erreichenden und zu überprüfenden Funktionalitäten und der daraus folgenden Anforderungen an das Gesamtsystem für ausgewählte Funktionen und Tests innerhalb des Teilprojektes 1.
Entwicklung von Test- und Validierungsmetriken und -methoden in jeder Phase der Entwicklung des Gesamtsystems, um das Ergebnis messen und bewerten zu können.
Konsolidierung und Harmonisierung der Anforderungen unter den Gesichtspunkten der Machbarkeit und Leistungsfähigkeit sowie deren Vereinbarung mit den Teilprojekten.
Verifikation der Funktionalitäten und Anforderungen im Rahmen einzelner Meilensteine.

simTD Technologien — Technologien © sim^TD

Vernetzung und Implementierung

Die entscheidende Forschungs- und Entwicklungsleistung von sim^TD liegt in der Verknüpfung und Integration von Fahrzeug-, Kommunikations- und Verkehrstechnologien zu einem ganzheitlichen System.

Hierbei muss erforscht und sichergestellt werden, dass Fahrzeuge Informationen über Fahrzustände oder Risiken auf einer einheitlichen Basis erkennen und diese Informationen zielgerichtet weiterleiten, damit diese zeitnah in verkehrsbeeinflussende Maßnahmen wie Wechselverkehrszeichen oder in fahrzeugeigene Systeme umgesetzt werden können.

Ökonomische Aspekte – Szenarien der Markteinführung

Ein bedeutsamer weiterer Schwerpunkt des Projekts ist die Identifikation und Bewertung von tragfähigen Betreibermodellen für eine erfolgreiche Markteinführung. Diese kann nur gelingen, wenn den Kunden der Mehrwert eines entsprechend ausgestatteten Fahrzeugs frühzeitig und prägnant vor Augen geführt wird.

In sim^TD haben sich daher führende Automobil- und Telekommunikations-Unternehmen sowie Einrichtungen der öffentlichen Hand zu einer strategischen Allianz zusammengeschlossen. Gemeinsam sollen auf Basis der Versuchsergebnisse verschiedene Szenarien und Betreibermodelle – zum Beispiel im Rahmen von Public-Private-Partnerships (PPP) – untersucht und bewertet werden.

Testfeld Deutschland

Das sim^TD-Testfeld befindet sich in Hessen im Rhein-Main-Gebiet. Mit mehreren Hundert ITS Stations bestehend aus den ITS Vehicle Stations und ITS Roadside Stations der Verkehrszentrale Hessen (VZH) und der Integrierten Gesamtverkehrsleitzentrale Frankfurt (IGLZ) soll hier die Car-to-X-Kommunikation unter realen Bedingungen erprobt werden. Dabei tauschen sich die Fahrzeuge der sim^TD-Versuchsflotte per Funk untereinander, mit Ampeln, Verkehrsschildern und mit der Verkehrsleitzentrale aus.

simTD Versuchsgebiet — Versuchsgebiet © sim^TD

Als wichtige deutsche Verkehrsdrehscheibe mit bedeutenden Verkehrserzeugern wie Flughafen, Messe oder Stadion verfügt das Rhein-Main-Gebiet über ein hohes Verkehrsaufkommen, das die Erforschung aller Verkehrssicherheits- und Verkehrseffizienzfunktionen im normalen Alltagsbetrieb ermöglicht.

Zudem bietet die Modellregion Hessen bereits heute eine hervorragende Infrastrukturausrüstung von Verkehrserfassungs- und Verkehrssteuerungsanlagen sowie alle relevanten Straßenkategorien, die eine Übertragbarkeit auf andere Regionen erlauben.