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Neuronale Netze zur Situationsanalyse für das automatisierte Fahren

Motivation und Ziele
Die Architektur automatisierter Fahrzeuge lässt sich allgemein in drei große Funktionsgruppen einteilen: die Wahrnehmung des Fahrzeugumfeldes, die Datenauswertung und Planung sowie die Regelung des automatisierten Fahrzeuges. Für die Planung auf Ebene der taktischen Entscheid-ungsfindung und der Trajektorienplanung sind dafür Informationen über die aktuelle Verkehrs-situation, deren Historie und eine möglichst präzise Schätzung aller relevanten zukünftigen Evo-lutionen der Verkehrssituation notwendig.
Ziel des Forschungsvorhabens ist daher die Entwicklung von Algorithmen zur Bewegungsprädik-tion benachbarter Verkehrsteilnehmer, da diese die Verkehrssituation für das Ego-Fahrzeug ab-bilden. Außerdem sind diese benachbarten Verkehrsteilnehmer von besonderem In­te­res­se­ für die Bewegungsplanung des Ego-Fahrzeugs, da sie die Mög­lich­keiten wie sich das Ego-Fahrzeug bewe-gen und verhalten kann ggf. einschränken und somit komfort- und sicherheitsrelevante Limitie-rungen darstellen. Der Fokus liegt dabei zunächst auf Autobahnsituationen, soll später aber auf komplexe urbane Szenarien erweitert werden.

Manövererkennung
Zunächst werden möglichst einfache Prädiktionsverfahren un­ter­sucht, die ggf. bereits in Kombi-nation mit minimaler Fahrzeugumfelderfassungssensorik zu hinreichend genauen Prädiktionser-gebnissen führen. Unter der Annahme konstanter Geschwindigkeit, respektive Beschleunigung, können für entsprechend kurze Zeithorizonte von wenigen Sekunden hinreichend genaue Prä-diktionen in longitudinaler Richtung vorgenommen werden. Da auf Grund des hohen Grades an Struktur in Autobahnszenarien nur die drei Basismanöver Spurwechsel nach links (SWL), Spur-wechsel nach rechts (SWR) und Spurhalten ausgeführt werden können, stellt bereits die Erkennung dieser Basismanöver eine wichtige Information über die Bewegung von Fahrzeugen in lateraler Richtung dar. Die nebenstehende Abbildung zeigt wie aus Sicht des Ego-Fahrzeugs (grün) ein Spurwechsel eines vorausfahrenden Fahrzeugs (orange, Mitte) nach links auf seine Spur erkannt werden kann und wie die Gesamtsituation in diesem Fall einen Spurwechsel motiviert.

Trajektorienprädiktion
Später werden auch komplexere Prädiktionsmodelle un­ter­sucht. Wesentliche Merkmale eines performanten Prädiktionsansatzes sind: manöverdiskrete Multimodalität, probabilistische Prädik-tionsrepräsentation, Einbeziehung des Situationskontextes und Interaktionsbewusstsein zwischen den Verkehrsteilnehmern. Dabei kommen sowohl mo-del- als auch datenbasierte und kombinierte Prädikti-onsverfahren zum Einsatz. Die nebenstehende Grafik stellt die multimodale Wahrscheinlichkeitsdichtever-teilung einer prädizierten Trajektorie über 5s dar.

Kontakt

Anfahrt & Lageplan

Der Campus der Technischen Uni­ver­si­tät Dort­mund liegt in der Nähe des Autobahnkreuzes Dort­mund West, wo die Sauerlandlinie A45 den Ruhrschnellweg B1/A40 kreuzt. Die Abfahrt Dort­mund-Eichlinghofen auf der A45 führt zum Campus Süd, die Abfahrt Dort­mund-Dorstfeld auf der A40 zum Campus-Nord. An beiden Ausfahrten ist die Uni­ver­si­tät ausgeschildert.

Direkt auf dem Campus Nord befindet sich die S-Bahn-Station „Dort­mund Uni­ver­si­tät“. Von dort fährt die S-Bahn-Linie S1 im 20- oder 30-Minuten-Takt zum Hauptbahnhof Dort­mund und in der Gegenrichtung zum Hauptbahnhof Düsseldorf über Bochum, Essen und Duisburg. Außerdem ist die Uni­ver­si­tät mit den Buslinien 445, 447 und 462 zu erreichen. Eine Fahrplanauskunft findet sich auf der Homepage des Verkehrsverbundes Rhein-Ruhr, außerdem bieten die DSW21 einen interaktiven Liniennetzplan an.
 

Zu den Wahrzeichen der TU Dort­mund gehört die H-Bahn. Linie 1 verkehrt im 10-Minuten-Takt zwischen Dort­mund Eichlinghofen und dem Technologiezentrum über Campus Süd und Dort­mund Uni­ver­si­tät S, Linie 2 pendelt im 5-Minuten-Takt zwischen Campus Nord und Campus Süd. Diese Strecke legt sie in zwei Minuten zurück.

Vom Flughafen Dort­mund aus gelangt man mit dem AirportExpress innerhalb von gut 20 Minuten zum Dort­mun­der Hauptbahnhof und von dort mit der S-Bahn zur Uni­ver­si­tät. Ein größeres Angebot an inter­natio­nalen Flugverbindungen bietet der etwa 60 Kilometer entfernte Flughafen Düsseldorf, der direkt mit der S-Bahn vom Bahnhof der Uni­ver­si­tät zu erreichen ist.

Die Ein­rich­tun­gen der Technischen Uni­ver­si­tät Dort­mund verteilen sich auf den größeren Campus Nord und den kleineren Campus Süd. Zudem befinden sich einige Bereiche der Hoch­schu­le im angrenzenden Technologiepark. Genauere Informationen können Sie den Lageplänen entnehmen.