Verkehrsregelbewusste Erreichbarkeitsanalyse für die Bewegungsplanung von automatisierten Fahrzeugen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Matthias Althoff
• Fachliche Zuordnung: Automatisierungstechnik, Mechatronik, Regelungssysteme, Intelligente Technische Systeme, Robotik ; Verkehrs- und Transportsysteme, Intelligenter und automatisierter Verkehr
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 513192618

Trotz der Bedeutung der Einhaltung von Verkehrsregeln für autonome Fahrzeuge, ignorieren die meisten bisherigen Arbeiten zur Bewegungsplanung Verkehrsregeln oder können nicht die meisten relevanten Verkehrsregeln berücksichtigen. Einer der Gründe dafür ist, dass die meisten Verkehrsregeln nicht direkt als Randbedingungen für einen Bewegungsplaner formuliert werden können. Es gibt zwar Ausnahmen, wie z.B. die Einhaltung des Tempolimits, aber komplizierte Regeln erfordern die Formalisierung mithilfe von temporaler Logik. Bislang gibt es keinen Ansatz, der Ausdrücke in temporaler Logik exakt oder näherungsweise in Randbedingungen umschreiben kann, sodass sie direkt in einer optimierungsbasierten Bewegungsplanung verwendet werden können. Unser Forschungsvorhaben adressiert genau diese offene Forschungsfrage. Wir werden neuartige Methoden entwickeln, um Ausdrücke in temporaler Logik so umzuschreiben, dass sie effizient in Bewegungsplanern verwendet werden können. Darüber hinaus werden wir zum ersten Mal Methoden zur Berechnung von erreichbaren Mengen entwickeln, die Verkehrsregeln berücksichtigen. Dies wird es uns ermöglichen, grundlegend neue Methoden für das Co-Design von Erreichbarkeitsanalyse und Bewegungsplanung unter Berücksichtigung von Verkehrsregeln zu entwickeln. Wir erwarten, dass mit unserem neuartigen Ansatz verkehrsregelkonforme Bewegungspläne umso schneller berechnet werden, je kritischer die Situation ist. Darüber hinaus wird unser Ansatz automatisch weniger wichtige Verkehrsregeln ignorieren, um in kritischen Situationen die Einhaltung wichtigerer Regeln zu gewährleisten. Wir werden unseren Ansatz nicht nur in der Simulation, sondern auch mit unserem neuen Forschungsfahrzeug EDGAR demonstrieren, das teilweise durch einen DFG Großgeräteantrag finanziert wurde.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen