Fortschritte bei der Simulation hochautomatisierter Fahrfunktionen

SET Level ist eines von insgesamt zwei Projekten zur Validierung und Verifikation autonomer Fahrfunktionen, an denen sich PROSTEP aktiv beteiligt hat; das Schwesterprojekt VVM endet nächstes Jahr. Unsere Aufgabe im Rahmen der beiden Projekte war bzw. ist es, die Projektpartner bei der Anforderungsdefinition und der Überführung der Projektergebnisse in die industrielle Anwendung zu unterstützen. Außerdem haben wir auf Basis unserer offenen, standardbasierten Software den Demonstrator einer Traceability-Lösung entwickelt, die das Baselining von Simulationen in heterogenen IT-Landschaften ermöglicht.

Insgesamt beteiligten sich über die Laufzeit von drei Jahren mehr als 30 unserer Mitarbeiter*innen an dem SET Level-Projekt. Wir haben die Zusammenarbeit mit den anderen Projektpartnern genutzt, um unsere Beratungsexpertise auf den Gebieten Systems Engineering und Simulation autonomer Fahrfunktionen auszubauen und die Sichtbarkeit von PROSTEP als Know-how-Träger auf diesen Gebieten wesentlich erhöht. Dadurch konnten wir wichtige Beratungsprojekte im Automotive-Umfeld bei Porsche und Bosch und bei Schiffbauer Wärtsilä gewinnen.

SET Level verdankt seine Entstehung der Erkenntnis, dass fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme (ADAS in der englischen Terminologie) nicht mehr allein durch physische Tests abgesichert werden können, sondern in großem Umfang virtuell simuliert werden müssen. Dafür wurden in dem Projekt die Grundlagen gelegt. Gemeinsam mit den Partnern haben wir eine integrative Simulationsarchitektur entwickelt, die Sensormodelle, Verkehrsszenarien, Simulationswerkzeuge und Prozesse umfasst. Diese Architektur versetzt vor allem große, heterogene Teams in die Lage, Synergien bei verteilten Simulationen auszuschöpfen und redundante Arbeiten zu vermeiden.

Verlässlichkeit und Nachverfolgbarkeit der Simulationsprozesse sind von entscheidender Bedeutung, um Fahrzeuge auf Basis von Simulationsergebnissen homologieren zu können. Deshalb haben wir gemeinsam mit den Projektpartnern einen „Credible Simulation Process“ (CSP) definiert. Er trägt dem Trend Rechnung, dass Entscheidungen und Freigaben künftig stärker auf Simulationsmodellen und virtuellen Prototypen beruhen werden. 

Der CSP unterstützt die konsistente Dokumentation und Qualitätssicherung von Simulationsergebnissen, macht sie nachverfolgbar und erlaubt die Wiederverwendung von Informationen und Artefakten in verschiedenen Simulationen.

Unser Demonstrator TRACY dient dazu, den CSP IT-technisch abzubilden, seine Ausführung zu überwachen und die qualitative Bewertung der Simulationsergebnisse zu dokumentieren. Vordefinierte Templates ermöglichen es, für die unterschiedlichen Simulationsaufgaben die passende Variante des CSP zu wählen. TRACY unterstützt standardisierte Austauschformate für die Simulation wie STMD (Simulation Task Meta Data) und SSP (Simulation Structure and Parameterization) und ist ein zentraler Baustein für die Durchgängigkeit und Nachverfolgbarkeit simulationsbasierter Entwicklungsprozesse in unserer Traceability-Lösung OpenCLM geworden.

OpenCLM erlaubt es Projektmanager*innen, Aufgaben domänenübergreifend zuzuweisen und ihren aktuellen Status nachzuvollziehen. Sie können die wesentlichen Abhängigkeiten zwischen den Artefakten in unterschiedlichen Quellsystemen analysieren, ohne in diesen arbeiten zu müssen. Dadurch können sie die Auswirkungen von Änderungen besser beurteilen, was ihnen fundiertere Entscheidungen ermöglicht. Die Nachverfolgbarkeit bleibt auch beim Austausch von Systemmodellen über Unternehmensgrenzen gewahrt. Unternehmen sind dadurch in der Lage, jederzeit der Nachweißpflicht nachzukommen, wer was wann mit welchen Tools und welchen Ergebnissen simuliert hat.

SET Level hat damit einen wichtigen Beitrag zu unserer Produktentwicklung geleistet. Wir werden den eingeschlagenen Weg im Schwesterprojekt VVM fortsetzen und unser Know-how auf dem Gebiet der Validierung und Verifikation autonomer Fahrfunktionen weiter ausbauen. Teilergebnisse werden außerdem in das Smart SE-Projekt des prostep ivip Vereins einfließen, mit dem Ziel, den CSP zu verstetigen und anderen Branchen außerhalb des Automotive-Bereichs zugänglich zu machen.

„Die simulationsbasierte Absicherung autonomer Fahrfunktionen funktioniert nicht ohne Standards und verlässliche Prozesse. SET Level legt dafür den Grundstein“, kommentiert Projektleiter Christian Bühler. „Die enge Zusammenarbeit mit Partnern aus Wirtschaft und Forschung hat es uns ermöglicht, unsere Beratungskompetenz in diesem Zukunftsfeld auszubauen und unsere innovativen Software-Lösungen weiterzuentwickeln.“