5G-Modellregion Kronach, 5G-gestützte autonom fahrende Einzel- oder Flottenfahrzeuge für den Einsatz als öffentliche Verkehrsmittel im ländlichen Raum

Aufbau von einem 5G gestützten Anwendungsprototypen für das automatisierte Fahren insbesondere in den Bereichen Teleoperation mit AR/VR und (erweiterte) Umfeldwahrnehmung

Das Ziel des Vorhabens "5G-gestützte autonom fahrende Einzel- oder Flottenfahrzeuge für den Einsatz als öffentliche Verkehrsmittel im ländlichen Raum“ ist es, die Forschung, Entwicklung und Erprobung von 5G für den Bereich automatisiertes und vernetztes Fahren im ländlichen Raum durchzuführen. Die Ziele des Vorhabens können wie folgt zusammengefasst werden:

1.    Entwicklung Innovativer Anwendungen durch Nutzung der 5G-Technologie im Kontext der Mobilität in ländlichen Gebieten
2.    Gewinnen und Transferieren von praktischen Erkenntnissen für den flächendeckenden Ausbau von 5G für den Einsatz vernetzter Einzel- und Flottenfahrzeuge
3.    Praxisnahe Ausbildung von zukünftigem Fachpersonal an 5G-Campusnetzen
4.    Etablierung anwendungsnaher Forschung und somit Marktreife von 5G-Technologien.

Das Vorhaben der Hochschule Coburg bezieht sich im Rahmen des Förderprojektes 5GKC vorwiegend auf die Themenfelder Teleoperation im Kontext AR/VR und erweiterte Umfeldwahrnehmung. Diese beiden Themen dienen als Grundlage und konkreter Anwendungsfall zur anwendungsorientierten Forschung sowie Ausbildung von Fachpersonal. Im Fokus stehen:

-    Errichtung eines 5G Testfeldes als Bestandteil des neuen Technologiezentrums am Lucas-Cranach-Campus
-    Entwicklung neuer Konzepte und Algorithmen insbesondere im Hinblick auf Teleoperation und Umfeldwahrnehmung
-    Demonstration und Evaluation der möglichen Anwendungsfälle im öffentlichen 5G Netz und im Campus Netz
-    Vorbereitung und Integration der Campusnetze, der Anwendungsinfrastruktur und der Demonstratoren in Bezug auf die Anwendungsfälle
-    Wissenschaftliche Veröffentlichungen/Publikationen der Projektergebnisse

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Simulation of Communication Network Latency Effects on Vehicle Teleoperation

Brückner, Christoph; Patiño Studencki, Lucila; Nan, Tianxiang ; Bueyuekoglu, Atakan ...

2023 IEEE 26th International Conference on Intelligent Transportation Systems (ITSC) 2023.
DOI: 10.1109/ITSC57777.2023.10422699

Peer Reviewed

ABSTRACT

Teleoperation is a fundamental feature for the development of autonomous vehicles. Not only offers it the possibility of an efficient fallback solution for emerging situations that the autonomous vehicle cannot resolve itself but also it potentially offers new business models for transportation service providers. Fundamental to these considerations, however, is the performance of the communication network and the resulting parameters such as latency and bandwidth. These quantities have a critical impact on the ability of a human to perceive the environment, assess the situation and remotely control the vehicle safely and reliably. In this paper, a framework for simulating and evaluating the impact of network parameters on the performance of a remote human driver is presented. Using an example scenario of a shuttle bus route, the effects of latency for the teleoperation use case is evaluated. The local network and the impact on the human driver are modeled in SUMO (Simulation of Urban MObility) and OMNEST. The latency network simulation is validated against real measurement data. The car-following model Extended Intelligent Driver Model (EIDM) and its human driver model are extended so that latency effects can be quantified. The proposed approach has multiple advantages, on the one hand, it allows to evaluate the network suitability for the teleoperation use case. On the other hand, it limit the number of variables to be evaluated in e.g. user studies.