Demonstratoren zur ICL 2021

Die ICL Konferenz widmete sich in diesem Jahr dem Thema "Mobility for Smart Cities and Regional Development – Challenges for Higher Education" und wurde unter anderem von der Professur für Informationstechnik Verkehrssysteme in Dresden organisiert. Im Rahmen der Konferenz fand ein technischer Workshop statt, welcher Demonstratoren zu aktuellen Entwicklungen im Bereich der vernetzten und intelligenten Mobilität der Zukunft darstellte.

Demo A: Smart Parking

Die gezeigte Demonstration adressiert die aktive und passive Standortbestimmung in intelligenten Verkehrssystemen mit dem Fokus auf Indoor Anwendungen. Dabei werden die funkgestützte Positionierung in einem Wireless Sensor Network (WSN) und eine radargestützten Belegtheitserkennung von Parkplätzten demonstriert. Dies bildet die sensortechnische Grundlage für zukünftige Smart Parking Systeme.

Die Positionierung der Fahrzeuge wird durch ein Ultra-wideband (UWB) Real Time Localization System (RTLS) auf Basis von Laufzeitmessungen von Funksignalen in einem WSN durchgeführt. Die Position eines mit einem entsprechenden Sensor ausgerüsteten Fahrzeugs wird so in Echtzeit bestimmt und an das Parkraummanagementsystem weitergegeben.

Zweiter Bestandteil der Demonstration ist die radargestützte Belegterkennung von Parkplätzen, um den Verkehrsteilnehmer entsprechend zu einem freien Parkplatz zu navigieren. Als Sensor wird hier ein UWB Radar verwendet, welcher passiv die Reflexionen an einem parkenden Fahrzeug für die Belegterkennung auswertet. Zukünftig sollen hier Kommunikationssignale in einem WSN durch Auswertung der Mehrwegeeigenschaften des Übertragungskanals (Radio Sensing) für die Erkennung genutzt werden. 

Demo B: Platooning

Platooning stellt ein wichtiges Anwendungsszenario für autonomes Fahren dar. Das System übernimmt die Quer- und Längsführung eines Fahrzeuges und passt diese entsprechend der gefahrenen Trajektorie eines Führungsfahrzeuges unter Berücksichtigung des Sicherheitsabstandes und der Fahrspur an.

Die Steuerung des Systems wird durch eine kaskadierte Regelung umgesetzt. Der innere Regler ist ein Model Predictive Controller (MPC), welcher den erforderlichen Lenkwinkel bzw. die erforderliche Beschleunigung berechnet. Der äußere Regler ist ein Proportional-Integral-Differential-Controller (PID), welcher die Umsetzung und Regelung der berechneten Größen unter Einbeziehung der Aktorik des Fahrzeuges durchführt. Die Echtzeit-Positionsdaten von zwei Fahrzeugen werden durch einen GNSS-Empfänger mit einem hochgenauen Real Time Kinematic (RTK) System gemessen. Die Kommunikation zwischen den Fahrzeugen erfolgt durch die WLANp-Technologie über eine standardisierte ITS-G5 CAM-Message mit einer Frequenz von 10 Hz und einer On-Board Unit (OBU) in den Fahrzeugen.