MIT: Spurwechsel wie ein Mensch

Beim Spurwechsel beim Autonomen Fahren agieren Algorithmen, wobei der Mensch als Maßstab gilt. Das MIT hat ein neues System erdacht.

Beim Autonomen Fahren kontrollieren Algorithmen den Spurwechsel, wobei es oftmals zwei Nachteile gibt.

Autobahn Spur Fahrbahn

 

Zum Einen basieren die Algorithmen auf statistischen Modellen der Umgebung, was es erschwert sie zu integrieren – vor allem im laufenden Betrieb. Zum Anderen sie sind so zurückhaltend, dass sie im Zweifelsfall gar nichts machen.

Forschende des MIT (Massachusetts Institute of Technology) haben einen neuen Algorithmus entwickelt, der mehr kann. Der Algorithmus analysiert die Umgebung – also die Richtung und Geschwindigkeit umgebener Fahrzeuge – woraus die Entscheidung zu Spurwechsel kommt.

Dabei ist der Algorithmus so aufgebaut, dass er diese Entscheidung mit möglichst wenig Informationen zustande bringt und doch soll das Auto dann wie ein Mensch agieren können. Derart kann das Auto dann zwischen zurückhaltend und forsch springen, wobei die Sicherheit oberstes Prinzip bleibt.

Die Lösung ist dabei Pufferzonen um die Fahrzeuge herum zu berechnen, die nicht berührt werden dürfen. So soll das Autonome Auto keine Kollision erfahren. Dabei muss ein mathematischer Beweis zur Kollisionsvermeidung vorliegen. Die Pufferzonen werden aber schon vor dem Spurwechsel berechnet und derart eingeplant.

Doch diese Pufferzonen dürfen nicht zu starr sein, da es sonst dazu führen könnte, dass es keinen Spurwechsel gibt. Daher müssen Abweichungen davon während der Fahrt berechnet werden. Das Kriterium dafür ist ebenfalls der Mensch und die Berechnung basieren auf der Gauß’schen Normalverteilung.

Die Berechnung erfolgt daher mittels der aktuellen Position, der Länge des Fahrzeugs und eines Unsicherheitsfaktors bei der Positionierung. Qua Schätzung der Richtung und Geschwindigkeit entsteht eine logistische Funktion, die mit der Normalverteilung abgeglichen wird.

Die Tests mit dem Algorithmus werden simuliert, wobei 16 Autonome Fahrzeuge inmitten mehrerer hundert Fahrzeuge agieren. Dabei wird keine Vernetzung vorausgesetzt.

Das Projekt wurde in Zusammenarbeit mit dem Toyota Research Institute (TRI) und dem Office of Naval Research untersucht.

Quelle (englisch)

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