ESERCOM-D: Sichere und effiziente Straßen
LAUFZEIT:
10/2024
—
09/2027
Projektlaufzeit gesamt:
3 Jahre
Fotomontage ESERCOM-D, Foto: JOANNEUM RESEARCH/ESA
Das Projekt
Straßenverschleiß verursacht hohe Instandhaltungskosten. Eine frühzeitige Erkennung kann diese senken und die Lebensdauer der Straßen verlängern. ESERCOM-D umfasst die Implementierung eines Dienstes, der satellitengestützt eine umweltfreundlichere und intelligentere Straßennutzung fördert, die Straßeninstandhaltung optimiert und die Verkehrssicherheit erhöht. Ziel ist die Automatisierung der Straßenzustandserfassung und deren Nutzung für intelligente Entscheidungen, auch für (Teil-)automatisierte Fahrzeuge.
Unsere Tätigkeiten im Projekt
Die JOANNEUM RESEARCH übernimmt im Projekt ERSERCOM-D das Management der Gesamtlösung und leitet die technische Entwicklung zur Erfassung, Kartierung und Analyse des Straßenzustands. Dazu entwickelt sie eine kostengünstige Sensorplattform und führt umfangreiche Datenerhebungen auf Autobahnen und Landstraßen durch. Die gesammelten Daten werden aufbereitet und in einen digitalen Zwilling überführt, um Straßenschäden präzise zu detektieren. Eine hochgenaue Verortung spielt dabei eine zentrale Rolle – sowohl bei der Datenaufnahme durch das Messfahrzeug als auch bei der Lokalisierung von Straßenschäden und der Entscheidungsübertragung an autonome Fahrzeuge.
Forschungsgruppen
Downloads
Auftraggeber
This project has received funding from the European Union Agency for the Space Programme under the European Union’s Horizon Europe Framework Programme, grant agreement No 101180176.
Projektpartner
Virtual Vehicle Research GmbH,
ASFINAG
NLS - National Land Survey of Finnland
FH -Oberösterreich & LOGISTIKUM
Evolit Consulting GmbH
Enide
Motere
Politecnico di Milano
Details zum Projekt
Die Abnutzung von Straßen ist ein allgegenwärtiges Problem und stellt eine erhebliche finanzielle Belastung für die Instandhaltung der Infrastruktur dar. Die frühzeitige und detaillierte Erkennung und Kartierung von Straßenverschleiß kann diese Kosten mindern und gleichzeitig die Lebensdauer von Straßenbelägen verlängern. Basierend auf dem Vorprojekt ESRIUM (TRL 6), welches im November 2023 erfolgreich abgeschlossen wurde, hat das Konsortium, die nächsten notwendigen Technologie- und Standardisierungsschritte für einen Markteintritt identifiziert. Das übergeordnete Ziel von ESERCOM-D ist es, die Standardisierungsbemühungen durch die Implementierung eines sehr weit entwickelten Systems (TRL 8), das eine umweltfreundlichere und intelligentere Straßennutzung fördert, die Straßeninstandhaltung optimiert und die Verkehrssicherheit erhöht, zu erleichtern. Dabei wird die Automatisierung der gesamten Kette von der Straßenzustandsüberwachung bis hin zur intelligenten Entscheidungsfindung demonstriert.
Im Rahmen des Projekts werden Kontakte zu den wichtigsten Normungsgremien geknüpft, um die Nutzung von EGNSS in der Straßen- und Automobilindustrie auszuweiten. Die Ziele betonen die Wichtigkeit, die Entwicklungen mit internationalen, von der Industrie akzeptierten Zertifizierungs- und Standardisierungssystemen in Einklang zu bringen.
Durch umfassende Tests und Validierungen in realen Umgebungen wird ESERCOM-D Anwendungen für Standardisierungskonzepte bereitstellen und so die nachhaltige Wirkung und breite Akzeptanz der Ergebnisse sicherstellen. Das Engagement des Projekts für Transparenz, die Bewertung der Nutzerakzeptanz und die Förderung nachhaltiger Auswirkungen unterstreicht seinen Beitrag zur Bewältigung aktueller Herausforderungen und der Erweiterung des Stands der Technik bei der Bewertung und Instandhaltung von Straßenverschleiß.
Konkrete Aufgaben umfassen:
- Identifizierung von Standardisierungslücken, Verknüpfung mit der relevanten Datenwertschöpfungskette und die Ableitung zukünftiger Standardisierungskonzepte
- Konstruktion einer kostengünstigen Sensorplattform (TRL7) zur Erfassung von Straßenschäden
- Umsetzung einer Digital Twin Fallstudie bei einem Straßenbetreiber
- Entwicklung von EGNSS-basierten Lokalisierungssystemen, die eine genaue, zuverlässige und authentifizierte Position liefern
- Evaluierung der Folgenabschätzung sowie der Nutzerakzeptanz
Die Umsetzung erfolgt anhand von drei konkreten UseCases:
- UseCase 1: Bereitstellung einer Straßenzustandskarte
Im Rahmen des Vorgängerprojekts ESRIUM wurde ein Prototyp eines Systems zur Straßenerfassung und Schadenskartierung entwickelt. Das System detektiert Straßenschäden mit einem mit Sensoren ausgestatteten Fahrzeug mit einer Genauigkeit im Zentimeterbereich. Die gesammelten Daten werden auf das Straßennetz abgebildet. Das Ergebnis ist eine Karte der Straßenabnutzung. Die Straßenschäden in der Karte enthalten Informationen über die Art des Straßenschadens, den Schweregrad und den Zeitpunkt der Entdeckung. Diese Karte wird für unterschiedliche Nutzer bereitgestellt, z. B. für Anbieter von Navigationsdiensten, OEMs oder Straßenbetreiber.
- Use Case 2: Bereitstellung von GNSS-Korrekturen
Straßenbetreiber stellen Endnutzern EGNSS-Korrekturdaten zur Verfügung, um die Positionierungsgenauigkeit der Fahrzeuge Autobahnen und Landstraßen auf einige Zentimeter zu verbessern. Die Datene werden über verschiedene Kommunikationskanäle bereitgestellt, entweder über C-IST, direkt über einen EGNSS-Satelliten oder das Internet. Um die hohen Anforderungen an die Sicherheit der Datenübertragung zu unterstützen, werden die Positionsdaten mittels OSNMA von Galileo übermittelt.
- Use Case 3: Support seitens Infrastruktur
Ein Verkehrsmanagementsystem verwendet Daten über die Straßenabnutzung und Daten über Zwischenfälle (z. B. ein defektes Fahrzeug auf der Straße), um den Fahrzeuglenkern über C-ITS spurspezifische Warnungen und Empfehlungen zu geben. Die Informationen werden automatisch und nahezu in Echtzeit auf Grundlage der verschiedenen Datenquellen generiert. Das Ergebnis der Datenverarbeitung sind sicherheitsrelevante Meldungen oder Empfehlungen zum Wechsel der Fahrspur oder zum seitlichen Versatz innerhalb der Fahrspur.