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Entwicklung einer hybriden, lernfähigen Entscheidungsstrategie für das automatisierte Fahren

Ziel des Forschungsvorhabens

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung einer neuartigen Entscheidungsstrategie, die auf die Nutzung hochgenauer Kartendaten verzichtet und zudem lernfähig ist. Die nebenstehende Abbildung gibt einen Überblick über die vorgeschlagene Gesamtarchitektur. Auf Basis von frei verfügbaren Kartendaten wird eine statische, verkehrsfreie Routenplanung durchgeführt.  Eine verbesserte Positionsschätzung wird durch die Nutzung von Deep Learning erreicht. Das Umfeld wird mittels Sensorik erfasst und interpretiert. Für die Entscheidungsfindung werden zunächst mögliche Manöver identifiziert auf Basis derer mittels maschinellen Lernverfahrern eine Auswahl getroffen wird. Das ausgewählte Manöver wird schließlich im Rahmen der Trajektorienplanung optimiert und durch eine Regelung im Zusammenspiel mit der Fahrzeugaktorik umgesetzt.

Hybride Entscheidungsstrategie

Die Anforderungen der Automobilindustrie sehen vor, dass Entscheidungen von automatisierten Fahrzeugen nachvollziehbar, interpretierbar und überprüfbar sind. Häufig kommen daher deterministische Verfahren zur Entscheidungsfindung zum Einsatz. Verfahren der künstlichen Intelligenz weisen große Potenziale auf, jedoch ist deren Überprüfung schwierig. Es wird daher ein hybrider Ansatz vorgeschlagen, der die Vorteile beider Verfahren verknüpft. Mittels maschinellem Lernens wird simulativ eine Entscheidungsstrategie erlernt. Dazu kommt das Reinforcement Learning zum Einsatz. Durch Nutzung dieses Werkzeuges in Kombination mit einer Erreichbarkeitsanalyse und einer Trajektorienplanung wird das Online-Flotten-Ler­nen ermöglicht.

Bewertung von Entscheidungen und Anbindung an Trajektorienplanung

Von der hybriden Entscheidungsstrategie werden Manöver vorgeschlagen. Die Vorschläge basieren auf der statischen Vorplanung, den spurdiskreten Kosten sowie dem Umfeld des Ego-Fahrzeuges. Um das Online-Flotten-Ler­nen zu ermöglichen, ist es notwendig ein Belohnungssignal für den Agenten bereitzustellen. Für jedes vorgeschlagene Manöver wird dazu eine Trajektorie geplant. Zudem wird eine Erreichbarkeitsanalyse durchgeführt. Diese Analyse basiert auf den prädizierten Trajektorien anderer Verkehrsteilnehmer sowie der geplanten Trajektorie des Ego-Fahrzeuges. Ebenso kann die Erreichbarkeitsanalyse und Bewertung von einem Fahrer durchgeführt werden.

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.