Verbundprojekt SUE - Self-driving urban e-shuttle

Abstract

Der vorliegende Schlussbericht stellt zusammenfassend die Arbeiten seitens des NFF, vertreten durch das Institut für Fahrzeugtechnik der TU Braunschweig, im Verbundprojekt SUE (Self-Driving Urban E-Shuttle) dar. Das Projekt zielte auf die Entwicklung eines von Grund auf für den automatisierten Betrieb konzipierten Personenshuttles für den urbanen und ländlichen Bereich ab. Das NFF verantwortete im Projekt die Entwicklung eines automatisierten Fahrsystems. Die Tätigkeiten des NFF im Rahmen der Entwicklung des automatisierten Fahrsystems umfassten zum einen die Entwicklung und Evaluierung von Algorithmen zur hochgenauen Lokalisierung im Zentimeterbereich auf Basis einer Monokamera. Zum anderen wurde ein kamerabasiertes Perzeptionssystem aufgebaut, wobei neben Themen wie Objekterkennung und Objekttracking insbesondere die Distanzschätzung auf Basis von Monokameradaten im Fokus stand. Darüber hinaus wurde ein automatisierter Fahralgorithmus für die aufgebauten Prototypen entwickelt. Hierbei wurden die Themenbereiche Handlungsplanung, Fahrzeugregelung und Selbstdiagnose betrachtet sowie ein digitaler Zwilling des automatisierten Fahralgorithmus aufgebaut. Ergänzt wurden diese Aktivitäten um die Entwicklung von HMI-Konzepten, die im Rahmen von Probandenstudien evaluiert wurden. Das NFF übernahm die Ausstattung der beiden aufgebauten Prototypen mit der AD-Hardware und implementierte die entwickelten Perzeptionsalgorithmen und den automatisierten Fahralgorithmus. Im Rahmen von umfangreichen Testfahrten auf einem Testgelände wurde der automatisierte Fahralgorithmus parametriert, insbesondere hinsichtlich der Fahrzeugregelung, und im automatisierten Betrieb Geschwindigkeiten von 50 km/h erreicht. Parallel hierzu wurde zusammen mit anderen beteiligten Projektpartnern das das Vorgehen zur Zulassung des finalen Prototyps erarbeitet, Risikobewertungen durchgeführt und in Zusammenarbeit mit dem TÜV Nord ein Sicherheitskonzept für das automatisierte Fahrzeug sowie das AD-System erstellt. Das Fahrzeug wurde für den realen Straßenverkehr zugelassen, das Sicherheitskonzept durch Realtests bestätigt und somit die Grundlage für einen umfangreichen Erprobungsbetrieb im realen Straßenverkehr gelegt. This final report summarizes the work carried out by the NFF, represented by the Institute of Automotive Engineering at the Technical University of Braunschweig, in the joint project SUE (Self-Driving Urban E-Shuttle). The project aimed to develop a passenger shuttle designed from the ground up for automated operation in urban and rural areas. The NFF was responsible for developing an automated driving system for the project. The NFF's activities in the development of the automated driving system included the development and evaluation of algorithms for high-precision localization in the centimeter range based on a monocular camera. Furthermore, a camera-based perception system was set up, focusing in particular on distance estimation based on monocular camera data, in addition to topics such as object recognition and object tracking. In addition, an automated driving algorithm was developed for the prototypes that were built. This involved looking at the topics of decision-making, vehicle control, and self-diagnosis, as well as building a digital twin of the automated driving algorithm. These activities were supplemented by the development of HMI concepts, which were evaluated in test studies. The NFF equipped the two prototypes with AD hardware and implemented the developed perception algorithms and the automated driving algorithm. During extensive test drives on a test site, the automated driving algorithm was parameterized, particularly with regard to vehicle control, and speeds of 50 km/h were achieved in automated operation. At the same time, the procedure for approving the final prototype was developed in collaboration with other project partners, risk assessments were carried out, and a safety concept for the automated vehicle and the AD system was created in cooperation with TÜV Nord. The vehicle was approved for real road traffic, the safety concept was confirmed by real-world tests, and the foundation was thus laid for extensive testing in real road traffic.