Die automobile Navigation von morgen ist ein Enabler für leistungsfähige Fahrassistenz, intelligente E-Mobilität und autonomes Fahren. Sie ist hochgradig vernetzt und in der Lage, hochaufgelöste Karteninformationen, Fahrzeug- und Umgebungsdaten aus der Cloud dynamisch zu nutzen. Intellias ist als globaler Anbieter von Software-Engineering-Services für die Mobilitätsindustrie vielerorts an diesen Entwicklungen beteiligt. Das Unternehmen zeigt sechs Tech-Trends, die die automobile Kartierung und Navigation in der nächsten Zeit prägen werden.
#1 KI zur Anreicherung von Kartierungsdaten
Die meisten Kartierungsprogramme können nicht direkt mit Satellitenfotos arbeiten. Visuelle Daten müssen zunächst in umfassenden Navigationsdatensätzen in einem geeigneten Format wie dem Navigation Data Standard (NDS) kodifiziert und dann auf dem neuesten Stand gehalten werden. Beide Prozesse sind kosten- und arbeitsintensiv und eignen sich daher hervorragend für den Einsatz von KI. KI-Algorithmen verbessern die Geschwindigkeit und Präzision der digitalen Kartenerstellung, so dass sich Karten regelmäßiger aktualisieren und neue Gebiete schneller erfassen lassen. Sie können Objekte wie Gebäude, Straßen oder Vegetation in Satellitenbildern klassifizieren, um angereicherte digitale 2D-Karten sowie mehrschichtige 3D-Kartenmodelle zu erstellen. Solche präzisen Karten erlauben beispielsweise bessere Voraussagen zur Ankunftszeit oder detaillierte Schätzungen des Kraftstoff- oder Energieverbrauchs. Darüber hinaus wird das Sammeln von Sensordaten aus vernetzten Fahrzeugen weitergehen. OEMs verlassen sich zunehmend auf ihre Flotten, um neue Erkenntnisse für die Erstellung digitaler Karten zu sammeln, und dieser Prozess wird durch Fortschritte beim maschinellen Lernen immer einfacher.
#2 Verteilte Kartendatensysteme statt Offline-Datenbanken
#3 Erstellung von HD- und 3D-Karten
Dreidimensionale (3D) Karten ermöglichen die genaue Darstellung von physischen Objekten in dreidimensionaler Form. Hochauflösende (HD) Karten enthalten detaillierte Informationen über Straßenmerkmale wie die Anordnung der Fahrspuren oder Straßenbegrenzungen und Geländebeschaffenheit wie Enge von Kurven oder Neigung der Straßenoberfläche. Beide Arten von Karten sind für fortschrittliche ADAS-Funktionen und autonomes Fahren unerlässlich. 3D-Karten legen fest, wie sich das Fahrzeug bewegt, und helfen ihm bei der Interpretation der Informationen, die es von den eingebauten Sensoren erhält. Da die meisten Sensoren eine begrenzte Reichweite haben, helfen HD-Karten, indem sie dem Navigationssystem zusätzliche Informationen über Straßenmerkmale, Gelände und andere verkehrsrelevante Objekte liefern.
#4 Simulationen für autonome Fahrzeuge
#5 Digitale Zwillinge der Straßeninfrastruktur
Ein digitaler Zwilling ist ein interaktives, virtuelles Abbild physischer Anlagen oder Systeme wie z.B. eines intelligenten Ampelnetzes oder smarter Parkeinrichtungen. Mit Hilfe von Echtzeitdaten ermöglichen digitale Zwillinge der Straßeninfrastruktur fortschrittliche Stadtplanungsszenarien. Dazu gehört die dynamische Optimierung von Ampelsignalen zur Verringerung von Verkehrsstaus beispielsweise ebenso wie das priorisierte Management von öffentlichem und Dienstleistungsverkehr oder präzise Verkehrsvorhersagen zur Optimierung von Planung und Beschilderung. Eine Gruppe von Forschern hat außerdem vorgeschlagen, kompakte Kartenverteilungsgeräte an Straßenrändern zu platzieren, um die Bereitstellung von Punktwolkendaten (PCD) für Fahrten von autonomen Fahrzeugen zu erleichtern, ihnen also dynamisch vor Ort benötigte Karten- und Umgebungsdaten zur Verfügung zu stellen.
#6 Augmented Reality in HUD-Navigationsprodukten
Moderne Fahrzeuge verfügen über ein verbessertes HMI-Design mit neuen Hardware- und Softwareelementen, die eine Augmented-Reality-Navigation (AR) ermöglichen. AR in Head-up-Displays (HUD) kann dabei alle Standardinformationen von statischen Anzeigen (Fahrgeschwindigkeit, Status des ADAS-Systems, Kraftstoff- oder Ladestand) sowie dynamische Routing-Anweisungen einschließlich Informationen über Verkehrszeichen, Geschwindigkeitsbegrenzungen, Baustellenwarnungen und voraussichtliche Ankunftszeiten liefern. Insgesamt können AR-Navigationssysteme dem Fahrer helfen, bessere Entscheidungen im Straßenverkehr zu treffen. Eine kürzlich durchgeführte Vergleichsstudie ergab, dass Fahrer, die AR-HUDs verwendeten, weniger Fehler machten und im Durchschnitt schneller fuhren als Fahrer, die herkömmliche HUDs benutzten. Die Teilnehmer bewerteten die Anweisungen der AR-HUDs auch als nützlicher und leichter verständlich. Die nächste große Innovation in der Navigation werden holografische Displays sein, die AR-Anweisungen in 3D bieten. Fortschritte in der Lidar-Technologie ermöglichen bereits die Projektion holografischer Ultra-HD-Darstellungen von Straßenobjekten in Echtzeit in das Sichtfeld des Fahrers. Solche Systeme können laut Tech Explore kürzere Zeiten für die Visualisierung von Hindernissen ermöglichen und den Stress beim Fahren reduzieren.
Die Navigation von morgen wird noch exakter und präziser arbeiten als heute und sollte vor allem Flotten Umwege und Staus so zuverlässig wie möglich ersparen. Was sie leider (noch) nicht kann: Vollkommen überlastete Routen frei von Verkehr machen…
Die Möglichkeiten künftiger Navigationdaten in all ihrer Tiefe zeigte uns Oleksandr Odukha, Senior Vice President Delivery, Mobility bei Intellias auf
