Das Projekt
City in Motion – Ein urbanes virtuelles Testfeld
CityInMotion ist ein virtuelles Testfeld für autonome Systeme, das reale Menschen und reale Fahrzeuge in einem virtuellen, urbanen Szenario zusammenführt.
Reale Menschen werden in Echtzeit erfasst und treffen als Avatare auf reale Fahrzeuge, deren Daten live von Prüfstandsfahrzeugen übertragen werden. Das virtuelle Szenario ist dabei ein detailliertes Abbild einer existierenden Innenstadt, erweitert um alle physikalisch relevanten Attribute. Um dies zu erreichen, werden die Technologien von Prüfständen hochautomatisierter Fahrzeuge, die realen Bewegungen und Wege der Menschen in einem georeferenzierten, detaillierten und physikalisch korrektem VR Stadtmodell zusammengeführt.
Partner
AVL SCHRICK entwickelt und fertigt Verbrennungsmotoren und Motorkomponenten. Das Unternehmen gehört seit 2002 zum weltgrößten privatwirtschaftlichen Antriebsentwickler AVL List und beschäftigt sich intensiv mit neuen, alternativen Antriebskonzepten.
Gegründet wurde das Unternehmen als Dr. Schrick GmbH 1969. Die Wurzeln des Unternehmens liegen im Motorsport. Der ersten Turboladerentwicklung im Jahr 1972 folgte Mitte der 1980er-Jahre der erste komplette Motor für den Renneinsatz. In den 1980er- und 1990er-Jahren etablierte sich das Unternehmen zunehmend als Anbieter von Antrieben für Rennsport und Automobilindustrie.
Seit 2002 gehört das Unternehmen zu AVL List und firmiert seit dem 1. September 2007 unter AVL SCHRICK GmbH.
Seit den frühen 2000er-Jahren beschäftigt sich AVL SCHRICK intensiv mit der Entwicklung neuer, alternativer Antriebskonzepte. So integrierte AVL SCHRICK bereits 2003 Hybrid-Technologien in Fahrzeuge. Nach einer Standort-Erweiterung im Jahr 2007 aufgrund des starken Unternehmenswachstums startete AVL SCHRICK in 2010 den Serienanlauf von Blockheizkraftwerken. Das Jahr 2012 stand für das Unternehmen im Zeichen der Expansion seiner Kleinserien (APU) und der Forschung und Entwicklung im Bereich der Nutzung von Restwärme (Waste Heat Recovery).
HHVISION wurde im Jahr 2000 mit den Schwerpunkten digitales Entwerfen und Konstruieren gegründet. Seit 20 Jahren entwickeln wir mit unseren 35 Mitarbeitern konstant den Qualitätsstandard der verschiedenen Darstellungsmedien architektonischer Planung weiter.
So stellen wir sowohl Gebäude und Städte, als auch digitale Menschmodelle so realitätsnah wie möglich in Form von Bildern, Animationen und als interaktive 3D-VR-Szenen dar.
In den letzten 10 Jahren forschte HHVISION in verschiedenen Themengebieten mit unterschiedlichen Kooperationspartnern. Dabei wurde die Projekte „Virtuell immersives Stadtplanungsmodells“, die „Virtuell immersiven Webkonferenz“ und „3D People in Motion“ durchgeführt, welche wegweisende neue virtuelle Darstellungsmethoden in den Bereichen Stadtplanung, virtuelle Konferenz digitale Menschmodelle aufzeigten. Aus den Projekten ergaben sich neue Arbeitsbereiche, die stetig ausgebaut werden und damit neue Fragen aufwerfen, die es zu erforschen gilt.
In dem Forschungsvorhaben Ai.vatar soll untersucht werden, wie sich digitale Menschmodell noch realistischer darstellen lassen, wie eine Kommunikation mit einem intelligenten digitalen Avatar umgesetzt werden kann und welche Schnittstellen geschaffen werden müssen, um einen qualitativen Dialog mit seinem digitalen Gegenüber halten zu können.
Die Technische Hochschule Köln versteht sich als University of Technology, Arts, Sciences. Mit ihrer disziplinären und kulturellen Vielfalt und Offenheit gestaltet sie Soziale Innovation und liefert substantielle Beiträge zur Lösung gesellschaftlicher Herausforderungen.
Wir bilden eine Gemeinschaft von Lehrenden und Lernenden und verstehen uns als lernende Organisation, die neue Wege geht. Beispielsweise gehört die TH Köln bundesweit zu den Pionierinnen in der Entwicklung und Gestaltung neuer hochschuldidaktischer Konzepte.
Das Fächerspektrum umfasst die Bereiche Angewandte Naturwissenschaften; Architektur und Bauwesen; Information und Kommunikation; Informatik; Ingenieurwesen; Kultur, Gesellschaft und Soziales sowie Wirtschaft. Jährlich nehmen rund 6.500 Studierende ein Studium an der TH Köln auf. Insgesamt bringen 26.000 Studierende aus rund 120 Ländern gemeinsam mit 440 Professorinnen und Professoren und weiteren 1.600 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern ihr Potential ein.
In der Forschung stehen Zukunftsfragen wie Klimawandel, Energieversorgung, Ernährungssicherheit und demographischer Wandel im Fokus; bei der Entwicklung von Lösungsstrategien und der Gestaltung der wichtigsten Fragen der Zeit bringen die Forscherinnen und Forscher ihre fachliche Expertise im interdisziplinären Zusammenspiel ein.
Update
- CityInMotion – Urbanes virtuelles Testfeld für hochautomatisierte Fahrzeuge 15. Dezember 2021
Die Entwicklungen im Projekt CityInMotion haben wieder Fahrt aufgenommen. Zusammen mit dem 4C Labor der TH Köln und AVL SCHRICK GmbH wurde ein zeitintensiver Vehicle-in-the-Loop Test (ViL) innerhalb unserer virtuellen Kölner Szene durchgeführt.
Mit großem Erfolg – der erste Proof of Concept ist vorbei. Wir freuen uns auf unsere Entwicklungen im nächsten Jahr.
- Proof of Concept am ViL-Prüfstand 14. Juli 2021
Zur Hälfte des Projektes konnte das Projektteam im Proof of Concept die Funktionsweise des virtuellen urbanen Testfelds an einem Vehicle in the Loop Prüfstand nachweisen. Hier konnte die Echtzeit-Verknüpfung zwischen dem Fahrzeugprüfstand mit verknüpftem Fahrzeugmodell, der virtuellen Umgebung und der Live-Integration von Personen ins virtuelle Testfeld getestet und in ersten Iterationen validiert werden.
Ein besonderer Dank gilt hier der AVL Deutschland und dem Fachgebiet Kraftfahrzeuge der TU Berlin.
- SiL und HiL-Test 11. Juni 2021
In den vorangeschrittenen Arbeitspakten konnten die individuellen Lösungen erarbeitet werden. In den ersten Software in the Loop und Hardware in the Loop Testaufbauten konnten die Modellversuche im virtuellen urbanen Testfeld umgesetzt werden.
- Aufbau des Modellprüfstandes 15. April 2021
In den ersten Monaten des Jahres konnte an der TH Köln ein modellhafter Prüfstand aufgebaut und in Betrieb genommen werden. Hier können erste Tests der Schnittstellenkommunikation getestet werden.
- Projekttreffen zum Aufbau der Schnittstellen und Echtzeit-Kommunikation 17. November 2020
In einem intensiven Workshop ist ein gemeinsames Verständnis für die bisherigen Projektergebnisse zu schaffen. Anschließend konnten machbare Kommunikationsstrategien erarbeitet werden, welche es in den kommenden Monaten zu untersuchen, entwickeln und validieren gilt.
- Technische Entwicklungen der Partner schreiten voran 23. Juli 2020
In den ersten Aufgabenbereichen konnten die Projektpartner sehr gute Ergebnisse und Entwicklungen erzielen. Hier sind individuelle Ergebnisse erzielt worden, welche es in den kommenden Monaten zu einem ganzheitlichen Testfeld zusammenfügen zu können.
- Erstes Projektmeeting während COVID-19 16. März 2020
Neue Herausforderungen im Projekt und in der Projektdurchführung; der erste Lookdown der Covid-19 Pandemie zwingt uns dazu, die Projekttreffen und Abstimmungsmeetings auf den digitalen Raum zu verlegen. Die größte Herausforderung liegt hierbei in der Überprüfung und Anpassung zur Umstrukturierung in der Projektplanung, da physische Tests im Home-Office nicht möglich sind. Durch die geschickte Umverteilung und dem Vorziehen ausschließlich virtueller Inhalte kann das Projekt vollumfänglich fortgesetzt werden.
- Projektmeeting in Köln 21. Januar 2020
- City in Motion: Das Projekt geht an den Start 8. Januar 2020
Veröffentlichungen
- R. Degen, H. Ott, F. Overath, C. Schyr, F. Klein, M. Leijon, M. Ruschitzka. Development of a Lidar Model for the Analysis of Borderline Cases including Vehicle Dynamics in a Virtual City Environment in Real Time. International Journal of Automotive Technology, submitted 26th February 2021, accepted 28th November 2022.
- R. Degen, H. Ott, F. Overath, C. Schyr, M. Leijon, M. Ruschitzka. Methodical Approach to the Development of a Radar Sensor Model for the Detection of Urban Traffic Participants Using a Virtual Reality Engine. Journal of Transportation Technologies, vol. 11, p. 179-195, 28th March 2021.
- R. Degen, H. Ott, F. Overath, F. Klein, M. Hennrich, C. Schyr, M. Leijon, M. Ruschitzka. Virtual Urban Traffic Infrastructure for Testing Highly Automated Mobility Systems. Fachkongress Digitale Transformation im Lebenszyklus der Verkehrsinfrastruktur, vol.1, Esslingen, 29th-30th June 2021.
- R. Degen, H. Ott, F. Overath, F. Klein, C. Schyr, M. Leijon, M. Ruschitzka. Integration of Driving Physical Properties into the Development of a Virtual Test Field for Highly Automated Vehicle Systems. NAFEMS World Congress 2021, Salzburg, 25th-29th October 2021.
- R. Degen, H. Ott, F. Klein, R. Shankavaram, M. Leijon, M. Ruschitzka. CityInMotion – A Virtual Urban Test Environment for Automated Mobility. International Symposium for Development Metodology, vol. 9, Wiesbaden, 9th-10th November 2021.
- R. Degen, A. Tauber, A. Nüßgen, M. Irmer, C. Schyr, M. Leijon, M. Ruschitzka. Methodical Approach to Integrate Human Movement Diversity in Real-Time into a Virtual Test Field for Highly Automated Vehicle Systems. Journal of Transportation Technologies, vol. 12, p. 296-309, 5th June 2022.
- R. Degen, A. Tauber, M. Irmer, A. Nüßgen, C. Schyr, M. Leijon, M. Ruschitzka. Integration of Vulnerable Road Users Behavior into a Virtual Test Environment for Highly Automated Mobility Systems. Kolloquium Future Mobility, vol. 1, Esslingen, 28th June 2022.
- R. Degen, A. Nüßgen, M. Irmer, F. Klein, C. Schyr, M. Leijon, M. Ruschitzka. Data Flow Management Requirements for Virtual Testing of Highly Automated Vehicles. AVL German Simulation Conference 2022, Regensburg, 27th-28th September 2022.
- R. Degen, M. Ruschitzka. Highly Realistic Virtual Testing of Automated Driving Systems as an Opportunity to Accelerate the Mobility Revolution. Aachen Colloquium Sustainable Mobility, vol. 31, Aachen, 10th-12th October 2022.
- R. Degen, M. de Fries, A. Nüßgen, M. Irmer, M. Leijon, M. Ruschitzka. Stereoscopic Camera-Sensor Model for the Development of Highly Automated Driving Functions within a Virtual Test Environment. Journal of Transportation Technologies, vol. 13, p. 87-114, 31th January 2023.
Das Projekt wird gefördert von:
©2020 HHVISION
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