{"id":200,"date":"2019-07-08T08:57:02","date_gmt":"2019-07-08T06:57:02","guid":{"rendered":"https:\/\/fgvt.htwsaar.de\/site\/?page_id=200"},"modified":"2021-08-25T15:56:57","modified_gmt":"2021-08-25T13:56:57","slug":"ikopa-2015-2018","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/fgvt.htwsaar.de\/site\/ikopa-2015-2018\/","title":{"rendered":"iKoPA (2015-2018)"},"content":{"rendered":"\n
\"\"<\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n

 Integrierte Kommunikationsplattform f\u00fcr automatisierte Elektrofahrzeuge<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n

F\u00fcr effizientes elektrisches Fahren sind automatisierte Fahrfunktionen unerl\u00e4sslich. Durch fehlende und intransparente Kommunikationsstrukturen sowie eine einheitliche Informationsqualit\u00e4t ist eine hersteller\u00fcbergreifende Integration von automatisiertem (elektrischen) Fahren bislang erschwert.<\/p>\n\n\n\n

Die integrierte Kooperationsplattform f\u00fcr automatisierte Elektrofahrzeuge iKoPA bringt Technologien auf innovative Weise zusammen. Dies gelingt mittels eines multiplen Kommunikationsansatzes durch Unterst\u00fctzung von Car-to-X-Kommunikation, Digitalem Audio Broadcast (DAB) und Mobilfunk sowie der Integration von Fahrerassistenz-Systemarchitekturen zur Unterst\u00fctzung von hoch- und vollautomatisierten Fahrman\u00f6vern. Die Elektroniksysteme der Elektrofahrzeuge k\u00f6nnen \u00fcber den erweiterten Car2X-Systemverbund Dienstanbietern ihre Daten in abgesicherter Weise und in Echtzeit zur Verf\u00fcgung stellen. Mit der Anbindung der Verkehrsinfrastruktur, z.B. Ampelanlagen und Ladestationen durch ein innovatives Aufr\u00fcst-Kit, werden neue und optimierte Fahr-, Park- und Ladefunktionen mit hohem bis vollem Automatisierungsgrad erm\u00f6glicht.<\/p>\n\n\n\n

iKoPA entwickelt die Grundlage f\u00fcr ein System, das als offene Integrationsplattform zuk\u00fcnftige Dienste im Bereich des intelligenten Verkehrs und des automatisierten Fahrens innovativ, zukunftsf\u00e4hig und fl\u00e4chendeckend verbindet. Die Einf\u00fchrung elektromobiler Anwendungen wird durch Erh\u00f6hung des Zusatznutzens beschleunigt und dient als Basis f\u00fcr eine Vision der automatisierten und elektromobilen Mobilit\u00e4t der Zukunft.<\/p>\n\n\n\n

Motivation und Zielsetzungen<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Hochautomatisierte Fahrfunktionen k\u00f6nnen ein effizienteres elektrisches Fahren erm\u00f6glichen und die Sicherheit der Fahrzeuginsassen erh\u00f6hen. Jedoch gibt es momentan f\u00fcr automatisierte Funktionen in Elektrofahrzeugen noch Hemmschwellen, die zu Marktbarrieren f\u00fchren. Im Unterschied zur \u201eklassischen\u201c Mobilit\u00e4t mit Verbrennungsmotoren adressiert die Elektromobilit\u00e4t ein deutlich weiteres Umfeld. Das passende Zusammenspiel von intelligenten Verkehrssystemen in der Infrastruktur (Smart Traffic), den intelligenten und automatisierten Systemen eines e-Fahrzeugs (Smart eCar) und der Energie-Infrastruktur (Smart Grid) nimmt deshalb eine Schl\u00fcsselstellung ein. iKoPA betrachtet das Elektrofahrzeug in diesem Kontext.<\/p>\n\n\n\n

Die bis dato im Markt verf\u00fcgbaren Systeme verfolgen keinen umfassenden und konsistenten Ansatz. Die Felder Elektromobilit\u00e4t und hochautomatisiertes Fahren bieten momentan weder transparente Kommunikationsstrukturen noch eine einheitliche Informationsqualit\u00e4t. Funktionen sind nicht herstellerunabh\u00e4ngig \u00fcbertragbar und Technologien nicht aufeinander abgestimmt. Sowohl die Einbindung dritter Dienstleister (wie z.B. Parkhausbetreiber) als auch Infrastruktureinrichtungen (wie Ampelanlagen, Ladeninfrastruktur, \u2026) ist nur vereinzelt und durch propriet\u00e4re Ans\u00e4tze m\u00f6glich. Der effiziente Einsatz Broadcast-basierter Systeme zur Informationsverbreitung im Bereich der Elektromobilit\u00e4t ist bisher \u00fcberhaupt noch nicht betrachtet worden. Die sinnvolle Integration hersteller\u00fcbergreifender automatischer Funktionen f\u00fcr das effiziente elektrische Fahren wird dadurch erschwert.<\/p>\n\n\n\n

Ziel dieses Vorhabens ist es, unterschiedliche Infrastruktursysteme miteinander zu verbinden. Ein multipler Kommunikationsansatz mit den Kommunikationsstandards ETSI ITS-G5 (IEEE 802.11p), DAB TPEG und Mobilfunk wird die Basis daf\u00fcr bilden. Diese Standards decken den Bedarf der elektromobilen Anforderungen bisher nur unvollst\u00e4ndig ab, so dass neuartige Anforderungen identifiziert und in die Weiterentwicklung der Standards bei TISA, ETSI, CEN und ISO eingebracht werden m\u00fcssen.<\/p>\n\n\n\n

Vorgehensweise \u2013 Forschungsbedarf und innovative Ans\u00e4tze<\/strong><\/p>\n\n\n\n

iKoPA strebt an, die vorhandenen propriet\u00e4ren Strukturen aufzul\u00f6sen und die diversen Technologien einander anzugleichen. Einheitliche Zugangspunkte f\u00fcr Dienstanbieter und Zugangsnetze werden spezifiziert. Es erfolgt ein sicheres und betreiberloses Vernetzen der Zugangspunkte. Bezogen auf die globale Zielsetzung, effizientes, sicheres und hochautomatisiertes elektrisches Fahren zu erreichen, soll \u2013 aufbauend auf den Erkenntnissen aus CONVERGE<\/a> \u2013 die Kommunikations-, Dienste- und Organisationsarchitektur f\u00fcr den Einsatz im Elektromobilit\u00e4tsumfeld angepasst und erweitert werden. iKoPA verfolgt einen innovativen multiplen Kommunikationsansatz mit gleichzeitiger Unterst\u00fctzung von Car-to-X-Kommunikation, DAB TPEG und Mobilfunk sowie der Integration von Fahrerassistenz-Systemarchitekturen zur Unterst\u00fctzung hochautomatisierter Fahrman\u00f6ver. Dazu ist es notwendig, dass bereits im Feld existierende Lades\u00e4ulen durch in iKoPA zu entwickelnde Aufr\u00fcst-Kits kosteng\u00fcnstig an den Car2X-Systemverbund angeschlossen werden k\u00f6nnen und mit den Fahrzeugen kommunizieren k\u00f6nnen. Die Elektroniksysteme der Elektrofahrzeuge sollen dabei in Echtzeit notwendige Informationen zur Verf\u00fcgung stellen und werden somit zu mobilen Sensoren im Verkehrsnetz. Dadurch wird nicht nur ein automatisiertes Energie- und Reichweitenmanagement \u00fcber Ladestationen hinweg etabliert, sondern auch Fahr-, Park- und Ladefunktionen mit hohem bis vollem Automatisierungsgrad erm\u00f6glicht.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Gleichzeitig erm\u00f6glicht die Erweiterung des Car2X-Systemverbundes neuartige mobile Dienste durch die dynamische Integration von Dienstanbietern. Dabei sind technische Ma\u00dfnahmen abgesichert durch ein rechtliches Rahmenwerk und eine marktgerechte Realisierung. Ein innovatives Beispiel f\u00fcr einen neuartigen mobilen Dienst ist die hochautomatisierte Fahrt eines Elektrofahrzeugs zu einem induktiven Ladeparkplatz unter Einbeziehung von lokaler Kamera-basierter Sensorik. Ein weiteres Beispiel ist die Unterst\u00fctzung von hochautomatisierten Fahren durch die Bereitstellung von Infrastruktur-basierten Daten (z.B. von Lichtsignalanlagen) zum energieeffizienten Fahren.<\/p>\n\n\n\n

Erfahrungen aus der Vergangenheit, z. B. aus Projekten wie CONVERGE<\/a>, haben aufgezeigt, dass besondere M\u00e4rkte angepasste Technologien ben\u00f6tigen und dass Technologien M\u00e4rkte beeinflussen k\u00f6nnen. Zentrale, plattformbezogene Ans\u00e4tze sind \u00fcber einen l\u00e4ngeren Zeitraum am Markt nicht \u00fcberlebensf\u00e4hig. Der Einsatz von angepassten technologie-basierten Ans\u00e4tzen kann hier helfen, Marktbarrieren abzubauen. Nicht am Markt orientierte Technologien erzeugen dagegen Marktbarrieren. Hieraus ergibt sich sowohl eine schwierige Umsetzung von Fahr-, Park- und Ladefunktionen mit hohem bis vollem Automatisierungsgrad als auch eine erschwerte Verkn\u00fcpfung von Automatisierung mit dem Energie- und Reichweitenmanagement. W\u00e4hrend mehrere Fahrzeughersteller Prototypen zur automatisierten Fahrt in geschlossenen Parkh\u00e4usern gezeigt haben (teils mit interner Lokalisierung, teils mit externen Infrastruktur-gebundenen L\u00f6sungen), gibt es keinerlei markttaugliche Ans\u00e4tze zu einer Standardisierung in diesem Bereich. Letztlich droht eine Monopolisierung propriet\u00e4rer Segmentl\u00f6sungen, wichtige sozio\u00f6konomische Zielsetzungen werden nicht umgesetzt und f\u00fcr die Elektromobilit\u00e4t entstehen Innovationsh\u00fcrden, die eine Steigerung der Anreizwirkung konterkarieren.<\/p>\n\n\n\n

Ein Erfolgsmodell f\u00fcr M\u00e4rke sind bisher die Prinzipien des Internets. Es basiert auf institutionellen und technischen Rollenmodellen. In iKoPA wird der Elektromobilit\u00e4tsmarkt systematisch auf institutionelle und technische Rollen untersucht. Institutionelle Rollen werden am realen Markt durch Akteure abgebildet (Firmen \u00fcbernehmen die Aufgabe); Vorgabe sind die Ergebnisse aus dem Projekt CONVERGE<\/a>. Die Untersuchung beinhaltet die Service-Ebene, die Zugangsebene (multipler Kommunikationsansatz Mobilfunk, Car-to-X, DAB, RFID) und die Mobilen Knoten (multimodales Fahrzeug, Smartphone, …).<\/p>\n\n\n\n

Die vom Konsortium gew\u00e4hlte Methode bietet einen neuen wissenschaftlichen Ansatz f\u00fcr Technologieprojekte, da die ausgew\u00e4hlten Technologien direkt mit dem Markt reflektiert werden und die relevanten Stakeholder Teil des iKoPA-Konsortiums sind.<\/p>\n\n\n\n

Offen ist die Betrachtung aller Elemente in einem Gesamtsystem im Hinblick auf die Fragestellung, wie ein geeignetes Zusammenspiel der m\u00f6glichen Kommunikationstechnologien (Car-to-X-Kommunikation, TPEG, mobiles Internet etc.) passend f\u00fcr ein elektromobiles Fahrzeug und dessen organisatorisch-betrieblichen Kontext erreicht werden kann. iKoPA greift diese Fragestellung auf. Der Markterfolg neuer Technologien wird von einheitlichen Standards beg\u00fcnstigt, deshalb werden entsprechende Handlungsempfehlungen f\u00fcr Standards abgeleitet, um eine breite Akzeptanz in der Elektromobilit\u00e4tslandschaft abzubilden. Die Ergebnisse wird iKoPA in die geeigneten Gremien von ETSI ITS und TISA einbringen.<\/p>\n\n\n\n

 Wissenschaftliche und technische Arbeitsziele von iKoPA<\/strong><\/p>\n\n\n\n