Safety-critical driver Assistance over LTE: towards centralized ACC

Kooperative Fahrerassistenzsysteme (FASe) bieten die Möglichkeit, Verkehrseffizienz und Sicherheit über die Ebene einer menschlichen Umgebungswahrnehmung hinaus zu verbessern. Die Eignung von Mobilfunk für sicherheitskritische Fahrzeuganwendungen ist aufgrund der hohen Systemanforderungen (an z. B. Latenzzeiten) jedoch ein aktuelles Forschungsthema. Diese Arbeit erforscht die technische Machbarkeit und Ausführbarkeit zentraler longitudinaler Regelung von Fahrzeugen und Platoons mittels Kommunikation über LTE. Der Fokus liegt hierbei auf der Beurteilung des Einflusses von Störgrößen sowie der Nutzungsoptimierung von Ressourcen. Ein neuwertiges Design eines Centralized Adaptive Cruise Control (CdACC), das benötigte Stabilitätsanforderungen erfüllt und die Nutzung von LTE-Ressourcen optimiert, wurde hierfür entwickelt und simulativ bewertet. Die hierfür entwickelte Simulationsumgebung beinhaltet alle relevanten Funktionalitäten und Instanzen von LTE des Link- und Systemlevels basierend auf dem Netzwerksimulator NS-3 sowie ein Fahrzeugdynamikmodell und die Serverarchitektur. Durch die Einführung verschiedener Methoden, kann die Ressourcennutzung auf ein Fünftel reduziert werden, ohne die Leistung des CdACC merklich zu reduzieren.