Autonome E-Fahrzeuge schneller und effizienter entwickeln

Forschungsprojekt von dSPACE, e.GO Mobile und dem Institut für Industriemathematik (Uni Paderborn)

Wie können autonome Fahrzeuge mit Elektroantrieb als Beispiele für komplexe cyber-physische Systeme schneller, kostengünstiger und ressourcenschonender entwickelt werden? Und wie lässt sich die Sicherheit solcher Fahrzeuge auf der Straße erhöhen? Ein Team aus Forschern und Entwicklern von dSPACE, der e.GO Mobile AG und dem Institut für Industriemathematik der Universität Paderborn haben vor einigen Wochen ein Forschungsprojekt gestartet, um diese komplexe Fragestellung zu beantworten. Das Projekt wird im Rahmen des Leitmarktwettbewerbs IKT.NRW mit Mitteln des Landes NRW und der EU gefördert. „Simultanes Entwickeln und Testen von Cyber Physical Systems (CPS) am Anwendungsbeispiel eines elektrisch angetriebenen autonomen Fahrzeugs – SET CPS“ lautet der offizielle Titel des Projektes mit einer Laufzeit von 36 Monaten.

Bei der Entwicklung von Fahrzeugen sorgen Trends wie das automatisierte Fahren oder die Entwicklung alternativer Antriebe, wie zum Beispiel batteriebetriebene Fahrzeuge, für einen sprunghaften Anstieg der Anforderungen an die zugrunde liegenden Systeme. Bei der Entwicklung solcher Fahrzeuge geht es darum, eine Vielzahl an Zielgrößen wie Verbrauch, Reichweite und Fahrkomfort zu optimieren und die Sicherheit des Systems zu garantieren. Um die Entwicklungsprozesse für Hersteller und Zulieferer verlässlich und ökonomisch zu gestalten und Entwicklungszeiten einhalten zu können, machen sich Forscher und Entwickler im Projekt SET CPS jetzt auf die Suche nach neuen Ansätzen.

Im Projekt sollen daher intelligente, simulationsbasierte Verfahren entwickelt werden, die den Entwicklungs- und Testprozess komplexer Fahrzeuge verbessern, systematisieren und den Automatisierungsgrad erhöhen. Dazu werden die Auslegung und der Test enger miteinander verzahnt, um bereits in frühen Entwicklungsphasen einen hohen Qualitätsgrad zu erreichen. Hierzu kommen neueste mathematische Methoden aus der Mehrzieloptimierung zum Einsatz, die einer der Kernkompetenzen des Instituts für Industriemathematik ist. So können miteinander konkurrierende Ziele wie Energieeffizienz, Komfort und Kosten gleichzeitig berücksichtigt und darüber hinaus die Sicherheit des Systems gewährleistet werden. Geplant ist, die neuen Verfahren in die Toolkette von dSPACE zu integrieren und anhand eines Beispiels aus der Fahrzeugentwicklung von e.GO zu evaluieren.