Eingedellte Front eines Autos vor einem Landschaftshintergrund

Ein Bild, dass es immer weniger zu sehen geben soll: Wissenschafter am IMC Krems entwickeln auf Machine Learning basierende Software zur Simulation zukünftiger Auto-Crash-Szenarien. (Bild: https://flexcrash-project.eu/)

Die Entwicklung realistischer Crash-Szenarien und Simulationen zukünftiger Verkehrssituationen mit autonomen Fahrzeugen steht im Mittelpunkt des Projekts Flexcrash der IMC Fachhochschule Krems (IMC Krems) in Österreich. Im ersten Schritt des Projekts speist das Team Verkehrsszenarien aus öffentlich zugänglichen Datenbanken in spezielle Simulationen ein, um anschließend basierend auf Suchalgorithmen neue Verkehrsszenarien mit steigender Gefährlichkeit und Schwere zu erstellen. Das Projekt ist Teil eines von der EU finanzierten internationalen Forschungsprojekts zur Entwicklung von Sicherheitsmechanismen für autonome Fahrzeuge, die Unfallfolgen durch den Einsatz fortschrittlicher Fertigungstechnologien verringern.

Wie lassen sich Unfälle mit autonomem Autos vermeiden?

Derzeit sind autonome Autos noch in Unfälle verwickelt, von denen einige tödlich enden. Eine Optimierung der Sicherheit ist jedoch nach wie vor schwierig, da ein Mangel an relevanten Daten die Simulation von Unfallszenarien in gemischten Verkehrssituationen erschwert, also mit Fahrzeugen unterschiedlicher Autonomiestufen. Das Projekt der IMC Krems will dies ändern, indem es die Leistungsfähigkeit speziell entwickelter maschineller Lernalgorithmen nutzt, die Daten aus bestehenden Unfalldatenbanken (z. B. Care, Gidas, Strada, Zedatu) extrahieren und analysieren. Anhand dieser Daten wird das Team eine Reihe von Referenz-Fahrszenarien als Grundlage für den nächsten Projektschritt auswählen.

Dabei gibt es derzeit weltweit nur eine einzige öffentlich zugängliche Datenbank, die den Grad der Autonomie in einen Unfall verwickelter Fahrzeuge tatsächlich aufzeichnet, nämlich die DMV-Datenbank für autonome Fahrzeuge in Kalifornien. Das IMC-Projekt soll dazu beitragen, diese sehr begrenzte Grundlage für die Simulation künftiger Unfallszenarien zu verbreitern.

Simulation für die Sicherheit bei autonomen Fahrzeugen

Mit den extrahierten Referenzszenarien füttert das Team eine Fahrsimulation (BeamNG.tech) und entwickelt darüber hinaus eine offene Online-Simulationsplattform, die sich an Prinzipien populärer Videospiele orientiert. Mithilfe dieser Plattform wird das Team virtuelle Live-Interaktionen zwischen menschlichen Fahrzeuglenkern und (simulierten) autonomen Fahrzeugen untersuchen und in der Lage sein, eine zusätzliche Reihe von Verkehrsszenarien zu generieren, die nicht auf früheren Unfällen, sondern auf echten Interaktionen beruhen.

Mit diesen beiden Quellen berechnen spezialisierte Suchalgorithmen dann virtuelle Crash-Szenarien, die mögliche Aktionen von autonomen Fahrzeugen vorwegnehmen. Die virtuelle Schwere der simulierten Unfälle lässt sich ohne viel Aufwand stetig steigern, um so die hauptsächlich an schweren Unfällen beteiligten Fahrzeugstrukturen aufzudecken und deren Verhalten in solchen Situationen vorherzusagen.

In dieser Phase ist das Projekt in ein größeres EU-Projekt namens Flexcrash eingebunden. Der Teil am IMC Krems ist dabei das Basisarbeitspaket von Flexcrash. Die Ergebnisse der fortgeschrittenen Simulation werden Daten zur Verbesserung des Designs zukünftiger autonomer Autos liefern. Endgültiges Ziel ist die Nutzung der hybriden Fertigungstechnologie für das Aufbringen von Oberflächenmustern auf vorgeformte Teile mithilfe additiver Fertigung. Dies soll dazu beitragen, unfallbedingte Todesfälle, Verletzungen, Umweltverschmutzung und Herstellungskosten künftig zu reduzieren.

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