Die Entwicklung mobiler Endgeräte für kooperative Systeme im Verkehr stellt eine besondere Herausforderung dar. Erst das perfekte Zusammenspiel aller Komponenten unter Berücksichtigung der überaus vielschichtigen Abhängigkeiten zwischen dem Verkehrsablauf, der stationären Verkehrstechnik und den mobilen Endgeräten kann zum gewünschten Ergebnis führen. Die Entwicklung von Applikationen für kooperative Systeme ist auf die authentische Nachbildung des durch verkehrstechnische Anlagen beeinflussten Verkehrs in einem konkreten Testfeld angewiesen. Für die Erstellung und Erprobung verschiedener PDA-Applikationen im Rahmen des AKTIV-Teilprojekts 'Kooperative Lichtsignalanlage' entstand eine hybride Entwicklungs- und Testumgebung, bei der reale Geräte mit ihrer drahtlosen Kommunikation untereinander in eine mikroskopische Verkehrssimulation eingebunden sind. Für ein ausgewähltes Fahrzeug im simulierten Verkehrsablauf des authentischen Testfelds werden über Bluetooth sekündlich die GPS-Koordinaten an einen PDA mit der zu testenden Applikation übertragen. Der PDA steht über WLAN - wie später im realen Verkehr auch - mit einer Set-Top-Box (STB) als Bestandteil eines Steuergerätes für Lichtsignalanlagen (LSA) in Verbindung. Zur STB werden Fahrzeugpositionen sowie daraus abgeleitete Kenngrößen zur Optimierung der Signalisierung wie Wartezeit, Rückstaulänge oder Anzahl der Halte und ggf. Anforderungswünsche übertragen. Der PDA erhält im Gegenzug von der STB eine digitale Karte der Knotenpunktgeometrie und aktuelle Phasenwechselzeiten, aus denen Fahrerinformationen zur verbleibenden Rotzeit oder zur Lage in der Grünen Welle abgeleitet werden können. Die STB wiederum bezieht die aktuellen Phasenwechselzeiten über LAN aus der LSA-Steuerung, deren Algorithmen auf dem Simulationsrechner abgearbeitet werden. Aus den vorliegenden Verkehrskenngrößen ermittelt die STB Steuerungshinweise zur Optimierung der Signalisierung und übermittelt diese ebenfalls über LAN an die LSA-Steuerung. Mit der Befolgung der Signalisierung durch die Fahrzeuge im simulierten Verkehrsablauf schließt sich ein Kreislauf mit realen Geräten in einer virtuellen Welt. Diese Methode wird im Beitrag als Devices-in-the-Loop eingeführt. Sie unterstützt die Geräteentwicklung und den Gesamtsystemtest in einer authentischen Testfeldumgebung und bietet darüber hinaus die Möglichkeit einer systematischen Fehlersuche durch reproduzierbare Simulationsszenarien.
Hybride Entwicklungs- und Testumgebung für verteilte Fahrzeug-Infrastruktur-Anwendungen am Beispiel kooperativer Lichtsignalanlagen
Hybrid development und test environment for distributed vehicle-infrastructure-applications shown at the example of cooperative traffic lights
2010
9 Seiten, 4 Bilder, 5 Quellen
Conference paper
German
Fahrzeug-Infrastruktur-Kooperationen an Lichtsignalanlagen
Springer Verlag | 2012
|FlexRay fuer verteilte Anwendungen im Fahrzeug
Automotive engineering | 2001
|Verfahren zur Erkennung von Lichtsignalanlagen und Fahrzeug
European Patent Office | 2021
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