FAHRZEUGVERNETZUNG - page 19

Zur spurgenauen Ortung an urbanen Straßenkreuzungen wird
es voraussichtlich notwendig sein, ergänzende lokale Korrek-
tursysteme zum Einsatz zu bringen. Darüber hinaus kommt die in
Abschnitt 2.2 beschriebene fahrzeugeigene Sensorik zur Umfel-
derkennung in Verbindung mit dem Datenaustausch mit anderen
Fahrzeugen bzw. der Infrastruktur über Positionen, Abstände, Ge-
schwindigkeiten und Fahrtrichtungen infrage. Entscheidend für
eine erfolgreiche Einführung solcher oder ähnlicher Systeme ist
die Beantwortung der Frage, ob sie global standardisiert werden.
Die Tatsache, dass moderne Navigationsgeräte oder entsprechen-
de Smartphone-Apps die aktuelle Position entlang der aktuell be-
fahrenen Straße trotz ungenauer Lokalisierung bereits heute präzi-
se anzeigen können, beruht auf dem sogenannten Map-Matching
(Karteneinpassung). Dabei wird lediglich die ermittelte Position mit
Methoden, die auch die Bewegung des Fahrzeugs in den davorlie-
genden Sekunden betrachten, in der Karte auf die passende Stelle
„gezogen“. Eine Spurgenauigkeit ist so jedoch nicht zu erreichen.
Lokalisierung
Die spurgenaue Fahrzeuglokalisierung auf Basis einer digitalen
Karte ist ebenfalls ein essentieller, aber noch nicht hinreichend
erforschter Baustein für das automatisierte Fahren. Nur damit
können Fahrspurwahl und -wechsel wirklich sicher gestaltet
werden. Auch automatisierte Parkvorgänge benötigen sehr ge-
naue Informationen über die Fahrzeugposition auf der Parkflä-
che oder innerhalb des Parkhauses. Satellitengestützte Lokali-
sierungssysteme wie GPS, GLONASS und künftig Galileo leisten
hierfür einen wichtigen Beitrag. Sie reichen allein aber nicht
aus, weil die Genauigkeit quer zur Fahrbahnachse in städtischen
Straßen mit den dort üblicherweise seitlich angeordneten, höhe-
ren Gebäuden ebenso wie die Genauigkeit innerhalb von Gebäu-
den aus technologischen Gründen zu gering bleibt.
Infobox:
Positionsbestimmung durch Satellitenortungssysteme
Die Bestimmung von Positionen auf Grundlage von Satelli-
tenortungssystemen erfolgt über die Auswertung von Signal-
laufzeiten zwischen den zu empfangenden Satelliten und dem
jeweils zu ortenden Empfänger am Boden. Daraus werden
Entfernungen ermittelt, die über mathematische Modelle zu
Koordinaten auf der Erdoberfläche führen. Allerdings unter-
liegt die Messung der Signallaufzeiten bzw. Entfernungen
bestimmten zufälligen und systematischen Schwankungen
bzw. Fehlern. So wirken sich beispielsweise die Anzahl und
Anordnung der sichtbaren Satelliten, die wechselnden Ver-
hältnisse in der Atmosphäre bzw. Ionosphäre sowie die Be-
bauung am Boden auf die Messungen aus. Im Ergebnis lässt
sich daher kein genauer Punkt auf der Erde bestimmen, son-
dern eine Fläche, in der dieser Punkt wahrscheinlich liegt. Je
stärker die genannten negativen Effekte wirken, desto größer
ist auch diese Fläche, d. h., desto ungenauer wird die Bestim-
mung der gesuchten Koordinate. Um die Wirkung dieser Ef-
fekte zu reduzieren, kommen verschiedene Korrektursysteme
zum Einsatz. Sehr bekannt und verbreitet ist das sogenannte
Differential-GPS. Hierbei erhält der zu ortende Empfänger
über einen Datenkanal (z. B. Mobilfunk) Korrektursignale, die
im Wesentlichen zu einer Verschiebung der eigentlich ermit-
telten Koordinate verwendet werden. Bezugspunkte zur Er-
mittlung solcher Korrektursignale können Referenzstationen
sein, deren genaue Positionen auf der Erdoberfläche bekannt
sind und die damit den jeweils aktuellen Fehler quantifizieren
können. Es gibt weltweit mehrere Betreiber solcher Referenz-
stationen. Je weiter aber der zu ortende Empfänger von den
nächstliegenden Stationen entfernt ist, desto schlechter wirkt
diese Art der Fehlerkorrektur.
Kernergebnis:
Die spurgenaue Fahrzeuglokalisierung ist von essentieller
Bedeutung für das automatisierte Fahren. Die bisher ge-
nutzte Satellitenortung reicht dazu nicht aus. Es müssen
Zusatzsysteme zum Einsatz kommen. Je präziser und aktuel-
ler die dabei genutzten digitalen Karten sind, desto genauer
und zuverlässiger lassen sich die Positionen der Fahrzeuge
im Verkehrsnetz sowie im Verhältnis zu anderen Fahrzeugen
und Hindernissen bestimmen.
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