AVEAS-Projekt (2021–2025): Absicherungsrelevante Verkehrssituationen erheben, analysieren, simulieren

Abstract

Der Schlussbericht fasst die Arbeiten der drei beteiligten Fraunhofer-Institute im AVEAS-Projekt zusammen, die sich insbesondere mit den Themen Verkehrsdatenerhebung, Szenario-Auswahl, Verhaltensmodellierung und Simulation befassten. Seitens Fraunhofer IVI und Fraunhofer IOSB wurden im Projekt Verkehrsdaten an Unfallschwerpunkten jeweils mit stationären thermischen Infrarotkameras (IVI) bzw. mit Leicht- und Ultraleichtflugzeugen (IOSB) erhoben und automatisiert ausgewertet. Diese Daten wurden in eine projektweite Datenbank überführt, die unter der Leitung von Fraunhofer IVI entwickelt wurde, und dort mit weiteren Datenquellen fusioniert. Die Daten nutzen ein übergreifendes Datenformat auf Basis von ASAM OpenLABEL®, das in DIN SAE SPEC 91518 »STRADE« unter Leitung von Fraunhofer IOSB in die Standardisierung eingeflossen ist. Die partnerübergreifenden Daten wurden durch Fraunhofer IVI und Fraunhofer EMI anhand von entwickelten Kritikalitätsmetriken auf Risikoszenarien durchsucht, um neue, vergleichbare Szenarien stochastisch zu samplen. Seitens Fraunhofer EMI wurde insbesondere eine automatisierte Parameteroptimierung von Verkehrsverhaltensmodellen auf Basis von realen Verhaltensdaten entwickelt, und am Beispiel von Fahrverhaltensmodellen von unterschiedlichen Fahrzeugklassen im öffentlichen Verkehr in PTV Vissim validiert. Seitens Fraunhofer IOSB wurde ferner die offene Simulationsplattform OCTAS® (octas.org) eingebracht und um datengetriebene Modelle erweitert, um herausfordernde Sensorikbedingungen modellieren und parametrieren zu können, sowie die Kopplung von OCTAS® mit PTV Vissim umgesetzt. Die Entwicklungen der Fraunhofer-Institute ermöglichen die datengetriebene Modellierung von Risikofaktoren für automatisiertes Fahren im Realverkehr, in Bezug auf die Wechselwirkung zwischen Fahrverkehr und Fahrverhalten anderer Verkehrsteilnehmender, sowie in Bezug auf Grenzen der technischen Perzeption im Fahrzeug. Die Entwicklungen wurden anhand von konkreten Anwendungsszenarien für automatisiertes Fahren validiert und demonstriert. Fraunhofer übernahm weiterhin die Verantwortung für die Aktivitäten der Ergebnisverbreitung. Die Ergebnisse des Projekts sind – wesentlich im Zuge dieser Tätigkeiten – in zahlreichen, partnerübergreifenden Open-Access-Publikationen, als Open-Source-Code, sowie als Open-Data, und als offener Standard DIN SAE SPEC 91518 bereitgestellt, um einen anschlussfähigen Ausgangspunkt für aufbauende Arbeiten zu leisten The final report summarizes the work of the three Fraunhofer Institutes involved in the AVEAS project, which focused in particular on traffic data acquisition, scenario selection, behavioral modeling, and simulation. Fraunhofer IVI and Fraunhofer IOSB acquired traffic data at accident hotspots using stationary thermal infrared cameras (IVI) and light and ultralight aircraft (IOSB) respectively, and developed corresponding automated processing pipelines. This data was transferred to a project-wide database developed under the direction of Fraunhofer IVI, where it was fused with other data sources. The data uses a comprehensive data format based on ASAM OpenLABEL®, which has been incorporated into the standardization process in DIN SAE SPEC 91518 »STRADE« under the direction of Fraunhofer IOSB. Fraunhofer IVI and Fraunhofer EMI processed the cross-partner data to identify high-risk scenarios using developed criticality metrics to stochastically sample new, similar scenarios. Fraunhofer EMI developed an automated parameter optimization of traffic behavior models based on real behavior data and validated it using driving behavior models of different vehicle classes in public traffic in PTV Vissim. Fraunhofer IOSB furthermore contributed the open simulation platform OCTAS® (octas.org) and expanded it with data-driven models to enable the modeling and parameterization of challenging sensor conditions, as well as implementing the coupling of OCTAS® with PTV Vissim. The developments of the Fraunhofer Institutes enable data-driven modeling of risk factors for automated driving in public traffic, regarding the interaction between traffic and the driving behavior of other road users, as well as regarding the limits of technical perception in the vehicle. The developments were validated and demonstrated using specific application scenarios for automated driving. Fraunhofer continued to be responsible for disseminating the results. The results of the project are available – largely as a result of these activities – in the form of numerous cross-partner open access publications, open source code, open data, and as the open standard DIN SAE SPEC 91518, to provide a compatible starting point for further work.