Aktuelle Projekte
Das FKFS ist an vielen von Bund oder Land öffentlich geförderten Projekten beteiligt, häufig auch in einer federführenden Rolle.
Hier finden Sie eine kleine Auswahl unserer aktuellen Projekte.
U-Shift
KI Data Tooling
RABus
AIAMO
SALSA
Projekt U-Shift: Modulares Fahrzeugkonzept für autonomes, fahrerloses elektrisches Fahren
Innovatives modulares Fahrzeugkonzept für den Wandel in der urbanen Mobilität und Logistik:
FKFS ist als Konsortialpartner u.a. verantwortlich für die zentralen elektrischen Antriebskomponenten, das ganzheitliche Energie- und Thermomanagement sowie die zentrale Fahrfunktionsintelligenz (Motion Control).
Das Projekt wird im Rahmen des Strategiedialogs Automobilwirtschaft durch das Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg gefördert.
Kontakt
Tel.: +49 711 685-65701
Tel.: +49 711 685-65600
Weitere Informationen zum Projekt finden Sie in unserer Pressebox U-Shift.
Projekt AI2ISO - Absicherung von Funktionen für das Autonome Fahren
Ziel des Projektes AI2ISO ist die Entwicklung einer KI-gestützten Software, um die Zuverlässigkeit autonomer Fahrzeuge in kritischen Fahrsituationen validieren zu können. Das FKFS ist Konsortialführer und entwickelt und validiert im Rahmen des Projektes AI2ISO die Fahrfunktion eines KI basierten Spurhalteassistenten. Für die Validierung werden reale Fahrszenen mittels Bildmanipulation durch virtuelle Szenen erweitert (bspw. Neben, Schnee, Sensorfehler).
Das Projekt wird im Rahmen des „Innovationswettbewerbs KI für KMU“ vom Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg gefördert.
Projekt KI Data Tooling
Durch das öffentlich geförderte Projekt KI Data Tooling konnten wir unser Portfolio an Methoden und Tools für die Erzeugung hochrealistischer synthetischer Daten für das Training von KI-Algorithmen für automatisierte Fahrfunktionen erweitern. Das Konsortium, geleitet von BMW, umfasste mitsamt dem FKFS 17 Partner aus Industrie und Wissenschaft und wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert.
Anhand der im Projekt entwickelten Toolchain lassen sich realitätsnahe Simulationen mit multimodalen Sensorsets von Kamera, Lidar und Radar erzeugen. Am FKFS wurde ein Multi-Simulation-Handler für die Konfiguration von Co-Simulationen entwickelt, mittels dessen sich eine große Bandbreite an Tools zur Datengenerierung verknüpfen lässt. Dabei setzen wir auf standardisierte Formate wie OpenSCENARIO, OpenDRIVE, OSI etc. Besonders wurden am FKFS der Einfluss der Fahrdynamik auf die Sensorik sowie die Generierung realistischer Verkehrsszenarien betrachtet.
Ein weiterer Fokus des FKFS lag auf der Umsetzung einer echtzeitfähigen Toolchain zur Anwendung im Stuttgarter Fahrsimulator, in dem Driver-in-the-Loop-Simulationen durchgeführt werden können. Die Ergebnisse im Projekt KI Data Tooling bedeuten für uns einen erheblichen Fortschritt in der realitätsnahen Fahrsimulation und der Anwendung neuronaler Netze mit der Ausrichtung auf das automatisierte Fahren.
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Tel.: +49 711 685-69461
Projekt RABus - Reallabor für den Automatisierten Busbetrieb im ÖPNV in der Stadt und auf dem Land
Reallabore dienen dazu, unter realen Bedingungen Erfahrungen mit digitalen Innovationen zu sammeln. Hier können Akteure aus Forschung, Industrie, Kommunen und Betreibern im städtischen und ländlichen Raum sowie zur Personen- und Güterbeförderung neue Technologien und Geschäftsmodelle erproben.
Im Rahmen von RABus wird in Mannheim und in Friedrichshafen ein weitgehend wirtschaftlicher ÖPNV-Betrieb mit elektrifizierten und automatisierten Fahrzeugen etabliert werden. Diese elektrifizierten und automatisierten Fahrzeuge sollen im regulären Verkehr „mitschwimmen“ können, indem sie innerorts mit mindestens 40 km/h und außerorts mit mindestens 60 km/h erreichen.
Aufgrund der positiven Ergebnisse in der finalen Phase des Projekts RABus gibt es eine Verlängerung von sechs Monaten. Die Shuttles werden bis Ende Juni 2025 weiter im regulären Verkehr in Friedrichshafen eingesetzt, um zusätzliche Erkenntnisse für den zukünftigen Einsatz automatisierter Fahrzeuge im öffentlichen Nahverkehr – gerade im Hinblick auf die Stadt-Land-Anbindung – zu gewinnen. Die verlängerte Projektlaufzeit wird die technische Entwicklung weiter vorantreiben und zusätzliche Testmöglichkeiten schaffen.
Das Konsortium besteht aus dem Forschungsinstitut für Kraftfahrwesen und Fahrzeugmotoren Stuttgart (FKFS), dem Stadtverkehr Friedrichshafen GmbH (SVF), dem Regionalverkehr Alb-Bodensee GmbH (RAB), dem Verkehrsbetrieb Rhein-Neckar-Verkehr GmbH (rnv), dem Institut für Verkehrswesen (IfV) am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und der ZF Friedrichshafen AG.
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Projekt InnoEKom - Innovatives Gesamtenergiesystem für ein elektrisches Kommunalfahrzeug am Beispiel einer Kompaktkehrmaschine
Das Ziel des Förderprojektes InnoEKom war die Entwicklung eines innovativen Gesamtenergiesystems für ein Kommunalfahrzeug. Dieses Fahrzeug zählt zu der Sparte „nicht vermeidbarer Verkehr“, wodurch der gesetzlich regulierte Höchstwert für NOX und das damit verbundene Fahrverbot für dieselbetriebene Kommunalfahrzeuge ein Hindernis für deren zukünftige Arbeitseinsätze im innerstädtischen Bereich darstellen wird. Die Städte fordern lokal emissionsfreie Fahrzeuge. Der dadurch getriebene Transformationsprozess bedingt einen Wandel der Antriebstechnik, weg vom Diesel- hin zum Elektroantrieb. Die Herausforderung bei der Elektrifizierung dieser Fahrzeuge besteht in der Komplexität der Antriebsarchitektur und den damit verbundenen Energieflüssen.
Stellvertretend für die Kommunalfahrzeuge wurde ein komplexes Antriebssystem einer Kompaktkehrmaschine der Fa. Aebi Schmidt untersucht. Die Elektrifizierung dieser Fahrzeugklasse stellt für die Fa. Aebi Schmidt ein neues Themenfeld dar. Dieses schwere Fahrzeug weist entsprechend hohe Energieverbräuche auf, wodurch die Optimierung des Gesamtenergiesystems ein wichtiger Bestandteil ist, um dieses Fahrzeug für einen rein elektrischen Arbeitseinsatz zu ertüchtigen.
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Tel.: +49 711 685-66690
Abschlussbericht
AIAMO - Artificial Intelligence And Mobility
AIAMO ist ein vom Bundesministerium für Digitales und Verkehr gefördertes Projekt, in dem 12 Partner unter der Konsortialführung des ITS Germany e.V. gemeinsam ein KI-basiertes Umwelt- und Mobilitätsmanagement erarbeiten, um Mobilität effizienter, ressourcenschonender, sicherer und bedarfsgerecht zu gestalten.
Mobilitätsteilnehmende erzeugen eine Datenvielfalt, die oftmals ungenutzt bleibt. Das FKFS beschäftigt sich in AIAMO vor allem mit den drei Themengebieten Datenerfassung, digitaler Zwilling und Datenaugmentierung. Wir erstellen modell- und datenbasierte Software, um die gesammelten Daten zu veredeln und daraus neue Daten und Erkenntnisse zu gewinnen. Die Arbeiten beinhalten die Entwicklung je eines Reifen-, Bremsen- und Fahrzeugfolgemodells und die Kalibrierung dieser Modelle. In einem ersten Schritt sollen in ausgesuchten Regionen der aktuelle Verkehr und die daraus entstehenden Emissionen gemessen und zur Parametrisierung der Modelle herangezogen werden. Darauf aufbauend soll die Software für Prognosen verwendet werden können, um den Einfluss von Infrastrukturänderungen und neuartigen vernetzten Fahrfunktionen (z.B. GLOSA) quantifizieren zu können.
Das Themengebiet der Datenaugmentierung befasst sich mit der Generierung von Daten, wenn räumlich und zeitlich zu wenige oder keine Daten zur Verfügung stehen. Mithilfe von künstlicher Intelligenz und Daten aus der Vergangenheit werden komplexe Zusammenhänge erlernt und können dann auf einen Knopfdruck erzeugt werden. Analog zur modellbasierten Prognose befassen wir uns am FKFS hier mit der datenbasierten Prognose. Zusätzlich entwickeln wir Datenaugmentierungsverfahren, um bestehende Datensätze zu erweitern und die Datengrundlage so zu erhöhen.
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Smarte, Adaptive und Lernbare Systeme für Alle
SALSA wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) und von einem Konsortium aus 16 Partner bearbeitet.
In naher Zukunft werden automatisierte, autonome und konventionelle Fahrzeuge im Straßenverkehr koexistieren und sich den Raum mit Fußgängern, Radfahrern und anderen Fahrzeugvarianten teilen. Mangelnde Interaktion, nicht standardisierte Kommunikation und unplausibles Fahrverhalten könnten jedoch zu schwierigen Situationen und einer geringeren Akzeptanz dieser Technologien führen.
SALSA zielt darauf ab, diese Herausforderungen zu bewältigen, indem es die Brücke vom Fahrzeuge zu anderen Verkehrsteilnehmern sowie von Fahrzeuginsassen zur Technologie schlägt.
Der Fokus des FKFS in SALSA liegt auf dem Fahrverhalten im Mischverkehr. Unser Ziel ist es, den Fahrgästen ein hohes Maß an Vertrauen in die Fahrzeugsysteme zu vermitteln, um ein sicheres und souveränes Fahrerlebnis zu gewährleisten. Gleichzeitig soll das Fahrverhalten kooperativ und vorhersehbar für andere Verkehrsteilnehmer sein.
Für die Untersuchung des Fahrverhaltens wird der hoch immersive Stuttgarter Fahrsimulator genutzt. Am Stuttgarter Fahrsimulator sind mehrere Studien mit Probanden geplant. Weil der Stuttgarter Fahrsimulator die Fahrzeugbewegungen sowie die optische und die akustische Fahrzeugumgebung realitätsgetreu abbilden kann, ist er sehr gut geeignet, um mit Probanden in definierten Fahrsituationen zu untersuchen wie diese reagieren beziehungsweise welches Fahrverhalten sie sich von einem Fahrzeug wünschen. Weitere Vorteile des Fahrsimulators sind die Möglichkeit definierte Situationen reproduzierbar und das Fahrverhalten von autonomen Fahrzeugen darstellen zu können. Im realen Straßenverkehr sind solche Untersuchungen derzeit noch nicht möglich und wären nur unter sehr großem Aufwand umsetzbar.
In SALSA wird am FKFS in einer ersten Studie mit einem bereits vorhandenen Mockup, einem Kompaktwagen, das Fahrverhalten beim manuellen Fahren untersucht. Dafür werden speziell kritische Verkehrsszenarien reproduzierbar dargestellt, bei denen ein Fahrer ein Assistenzsystem bewusst überstimmen möchte. Ziel dieser Studie ist es Merkmale zu identifizieren, an denen eine Fahrerabsicht erkannt werden kann, damit ein Assistenzsystem nicht ungewollt in die Fahrzeugführung eingreift.
Ein weiteres Vorhaben des FKFS innerhalb von SALSA ist der Aufbau eines neuen Fahrzeugmockups, eines Kleinbusses für User-Experience-Untersuchungen. Dieses neue Mockup ist insbesondere für Themen rund um das autonome Fahren mit SAE-Level 4 konzipiert. Mit diesem neuen UX-Mockup wird untersucht werden, wie sich verschiedene Insassen ein Fahrverhalten eines autonomen Fahrzeugs in verschiedenen Situationen wünschen. Neben dem Fahrverhalten in alltäglichen Fahrsituationen liegt ein weiteres Augenmerk auf dem Fahrverhalten in Extremsituationen, sogenannten Minimal Risk Manövern, bei denen das autonome Fahrzeug einen Nothalt ausführen muss. Auch in diesen Ausnahmesituationen sollen die Insassen stets ein hohes Sicherheitsgefühl empfinden. Wie das Fahrverhalten eines autonomen Fahrzeugs dazu beitragen kann, dass sich die Insassen sicher fühlen, wird am Stuttgarter Fahrsimulator untersucht.
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