VIDETEC-2

In Hinblick auf den hochautomatisierten und vernetzten Straßenverkehr der Zukunft, haben es sich die Projektpartner zur Aufgabe gemacht, neue Technologien zur Erfassung von nicht-digitalen Verkehrsteilnehmern zu untersuchen. Ziel ist es, dass diese auch in hochkomplexen Umgebungen wie urbanen Straßenkreuzungen zuverlässig von autonomen und vernetzten Fahrzeugen erkannt werden. Hierbei liegt der Fokus besonders auf ungeschützten Verkehrsteilnehmern wie Fußgängern oder Fahrradfahrern. Im Rahmen dieses Vorhabens wurden Messkampagnen an einer Testkreuzung in München-Garching über einen längeren Zeitraum durchgeführt, bei dem verschiedene Verkehrsszenarien aufgezeichnet und die Daten zur späteren Klassifizierung verwendet wurden.

Zu diesem Zweck setzt die IMST GmbH eine 77 GHz Radartechnologie ein, mit deren Messungen Personen, sowie Fahrzeuge in Entfernung und Richtung bestimmt werden können. Darüber hinaus nehmen die Radargeräte auch das sogenannte "Mikrodoppler-Signale" auf, mit welchem später mithilfe Künstlicher Intelligenz (KI) und Neuronaler Netze (NN) Zieleklassen bestimmt wurden. Erkennt das System beispielsweise einen LKW, der sich einem Radfahrer nähert, kann daraus gefolgert werden, dass eine für den vulnerablen Verkehrsteilnehmer potentielle Gefahrensituation entstehen kann. Damit bestünde die Möglichkeit, diese Personen beispielsweise durch Lichtsignale oder über Car-to-X Kommunikation zu warnen.

Im Verlauf des Projektes wurden 5 Messkampagnen an einer Kreuzung in München-Garching durchgeführt. Dabei wurden bis zu 5 Radarmodule von Typ sR77-3403e an zwei verschiedenen Messbrücken installiert. Diese sind bereits Kameras der TU-München ausgerüstet, so dass zeitsynchrone Radar- und Videodaten aufgezeichnet werden konnten, mit denen im Anschluss an die Messungen die KI trainiert und verifiziert werden konnte. Die KI-Aufgabe übernahm Projektpartner Hochschule Dortmund. Im Rahmen des Projektes fanden die folgenden Events statt:

• Juli 2023: erste Installationen und Testmessungen an Messbrücke 110
• Juni 2024: Fixe Installationen und Testmessungen an Messbrücke 110
• Februar 2025: Wintermesskampage und Messungen bei Dunkeheit
• Mai 2025: Sommermesskampagne an Messbrücken 110 und 120
• Oktober 2025: Finale Demonstration

Die Grafiken unten zeigen die Messkreuzung mit den Messbrücken 110 und 120 mit den installierten Kameras und Radarsensoren. Die Pfeile weisen in die jeweilige Blickrichtung der Sensoren. Auf den Fotos sind Momentaufnahmen der Verkehrsszenarien zu sehen. Mit den Radarsensoren wurden die Verkehrsteilnehmer gemessen. Zu den Messdaten gehören Entfernung, Richtung (Winkel), Gescheindigkeit, Reflektionsparamter, Zeitstempel und Mikro-Doppler-Daten, die für die Klassifizierung der Radarziele mittels KI herangezogen werden. Die gemessenen Radardaten stehen in einem binären Datenformat zur Verfügung. Die aufgezeichneten Daten können mit Hilfe des Programms "DataPlayer" von IMST eingelesen und abgespielt werden. Sobald Videosequenzen mit den Zeitstempeln der Daten übereinstimmen, werde diese ebenfalls angezeigt. Ausschnitte aus dem DataPlayer sind unten dargestellt. Zum einen werden die Tracking-Daten in Entfernung, Richtung und Zieleigenschaften geplottet. Zum anderen ist die Range-Doppler-Map (RDM) abgebildet, die die Entfernung über der Geschwindigkeit darstellt. Eine negative Geschwindigkeit bedeutet, dass sich das Ziel auf den Radarsensor zubewegt. Bei einer positiven Geschwindigkeit entfernt sich das Ziel. Die Projektpartner stellen relevante Daten über die Mobilithek des Bundesministeriums für Verkehr (BMV) zur Verfügung. Links zu den Radardaten von IMST und weiterer Daten der Projektpartner sind weiter unten zu finden.

CLS-, Radar- und Videodaten wurden im Rahmen des Vorgänger Projektes VIDETEC in der mCloud (Das offene Datenportal des BMDV) veröffentlicht und stehen Anwendern zu wissenschaftlichen Zwecken auf Anfrage zur Verfügung.

Die gemeinsamen Ergebnisse aus dem Forschungsprojekt VIDETEC wurden auch hier veröffentlicht:
R. Kulke, M. Hägelen, R. Jetten, M. Schmidhammer, F. de Ponte Müller, I. Rashdan:
"Increased traffic safety by means of intelligent detection and localization technologies",
European Microwave Week 2021, EuMW, EuRAD, London, 6. April 2022