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Verkehrsvernetzung bezeichnet die Übergänge zwischen verschiedenen Typen von Verkehr. Bereits lange vor der Digitalisierung wurde zum Beispiel Park and Ride eingeführt – ein Beispiel für die Vernetzung vom PKW-Individualverkehr mit dem öffentlichen Nahverkehr. Bahnhöfe, die an Flughäfen errichtet wurden, vernetzen den Bahn- mit dem Flugverkehr. Seit etwa 2010 kamen Ideen der Vernetzung von Autos untereinander und mit ihrer Umwelt wie etwa Ampeln auf. Diese Variante der Verkehrsvernetzung heißt Car2x (englischVehicle-to-everything; V2X), mit ihren Ausprägungen Fahrzeug-zu-Fahrzeug (V2V), Fahrzeug-zu-Straße (V2R), Fahrzeug-zu-Infrastruktur (V2I), Fahrzeug-zu-Netzwerk (V2N) und Fahrzeug-zu-Personen (V2P). Die Verkehrsvernetzung hat als Grundlage die Summe aller Verkehrsteilnehmer, eben das Verkehrsnetz.

Inhaltsverzeichnis

Aufgaben von V2X sind Erhöhung der Verkehrssicherheit, Effizienz der Verkehre und Energieeinsparung. Ein solches Netz ist angeblich erforderlich für autonomes Fahren.

Als Übertragungsmittel stehen zur Verfügung:

  • WLAN und
  • ein auf ein Mobilfunknetz gestütztes V2X-Netz, das die standardisierten WLAN-nutzenden Netze überlagert.

Ein Protokoll für ein solches System wurde 2012 von der IEEE als IEEE 802.11p veröffentlicht. Es unterstützt V2V und V2I (zweckgebundene Nahbereichskommunikation (DSRC)).

2016 veröffentlichte das Partnerschaftsprojekt für 3. Generation (Mobilfunkstandard) eine auf LTE basierende Spezifikation. Diese wird zur Unterscheidung von der auf 802.11p aufbauenden V2X-Technologie als Cellular V2X (C-V2X) bezeichnet. C-V2X unterstützt auch V2N und erlaubt auch die Weiterentwicklung zur Nutzung des Mobilfunkstandards 5G.

Bis Dezember 2017 hat jedoch nur ein europäischer Fahrzeughersteller angekündigt, V2X mit 802.11p ab 2019 zu verwenden.

Studien von 2017 und 2018 besagen, dass C-V2X hinsichtlich Leistungsfähigkeit, Reichweite und Zuverlässigkeit dem Standard 802.11p überlegen ist. Die Studien beziehen sich dabei auf Test in kleinerem Maßstab und Simulationen, wogegen 802.11p seine Funktion auch schon in Massentests in realen Umgebungen bewiesen hat.

802.11p

Hauptartikel: 802.11p

Zweckgebundene Nahbereichskommunikation (DSRC)

Die ursprüngliche Form des V2K nutzt WLAN-Technologie zwischen den Fahrzeugen, die dem Fahrzeug-Ad-hoc-Netz der in der Reichweite des WLANs der anderen sich befindenden Teilnehmer angehören. Da keine Infrastruktur erforderlich ist, ist diese Technik geeignet, zur Verkehrssicherheit in strukturschwachen Gebieten beizutragen. WLAN eignet sich für diese Anwendung auf Grund seiner kurzen Verzögerungszeiten wegen der kurzen Steuersequenzen und der daher geringen Datenmenge. Die Funktechnik ist für die USA in den „IEEE 802.11“-Regeln definiert. In Europa als ITS-G5.

3GPP (C-V2X)

Neuere V2X-Lösungen nutzen Mobilfunknetze, die als Cellular V2X (oder C-V2X) bezeichnet werden, um sie von Netzen zu unterscheiden, die WLAN nutzen. Zahlreiche Organisationen der Industrie, wie die 5G Automotive Association (5GAA), werben für die Nutzung von C-V2X, weil es gegenüber dem WLAN-basierten Standard Vorteile aufweist. Nachteile werden jedoch nicht erläutert.

C-V2X wurde ursprünglich als LTE der Version 14 der 3GPP definiert für die Anwendungen V2V, V2I und V2N. Mit der Version 16 wurde die Funktionalität auf die Unterstützung des 5G-Standards erweitert. Eine Eigenschaft von C-V2X ist, dass es, verbunden mit höheren Kosten, auf- und abwärts kompatibel gestaltet ist.

Die Kommunikation zwischen Fahrzeug und Fahrzeug (V2V) und zwischen Fahrzeug und Infrastruktur nutzt die sogenannte PC5-Schnittstelle.

Neben der Kommunikation über die PC5-Schnittstelle ermöglicht C-V2X die reguläre Kommunikation über die Uu-Schnittstelle zur Basisstation des Funknetzes.

Die direkte V2V-Kommunikation ermöglicht zahlreiche Sicherheitssysteme, wie:

  • Vorfahrt für Fahrzeuge
    mit Sonderrechten

  • Spurverengung

  • Bremswarnung

  • Mautstationsmeldung

In einem Bericht der National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) werden die Anwendungen aufgelistet, die im Rahmen der US-europäischen Standardisierung (ETSI) geplant sind. Frühere Anwendungsbeispiele legten den Schwerpunkt auf Effizienz und Verkehrssicherheit.

Auf mittlere Sicht ist V2X der Schlüssel zu autonomem Fahren, vorausgesetzt, es wird dem Fahrzeugrechner Eingriff auf die Fahrzeugsteuerung gestattet.

IEEE 802.11p

Hauptartikel: IEEE 802.11p

Das WLAN-basierte V2X baut auf einer Serie von Standards auf, die die ASTM International entworfen hat. Die Reihe der „ASTM E 2213“-Normen befasst sich mit der Funkkommunikation von Fahrzeug-zu-Fahrzeug und von Fahrzeug-zu-Infrastruktur mit hohen Datenraten. Mit der Veröffentlichung 2002 wurde für V2X erstmals der Begriff WAVE gebraucht.

Ab 2004 hat das Institute Electrical and Electronics Engineers (IEEE) damit begonnen, den drahtlosen Zugang zu Fahrzeugen in ihre Normen für WLAN einzubeziehen. 2012 wurde die Norm IEEE 802.11p in die Norm IEEE 802.11 einbezogen.

Um 2007, nachdem sich IEEE 802.11p stabilisiert hatte, begann das IEEE, die Normenreihe 1609x zu entwickeln, mit der die Anwendungen und sicherheitsbezogene Regeln genormt wurden. Hierbei benutzte die IEEE den Begriff WAVE.

Kurz danach begann die SAE International, Normen für V2V zu spezifizieren, das als DSRC bezeichnet wurde. Gleichzeitig gründete das ETSI den Ausschuss für Verkehrstelematik. Das ETSI wählte dafür den Begriff ITS-G5. Alle diese Normen haben IEEE 802.11p als Grundlage.

Zwischen 2012 und 2013 hat die japanische Rundfunk-Standardisierungsorganisation auf der Grundlage von IEEE 802.11 ein V2V und V2I eine Norm für den 700-MHz-Frequenzbereich festgelegt

2015 veröffentlichte die ITU eine Zusammenfassung aller V2V- und V2I-Normen weltweit, einschließlich ETSI, IEEE, ARIB und TTA.

3GPP

Die Normung von Cellular V2X (C-V2X) wurde 2014 mit der Version 14 der IEEE 802.11p begonnen, aufbauend auf der Nutzung mit LTE und wurde 2016 veröffentlicht. Da es die Nutzung von LTE voraussetzt, wird es auch als LTE-V2X bezeichnet und beschreibt sowohl V2V und V2I als auch V2N.

Mit der Ausgabe 15 wurde die Migration zu 5G ermöglicht. Diese Version ist zur Veröffentlichung im Jahr 2018 vorgesehen.[veraltet]

Mit Ausgabe 16 wird der Funktionsumfang von C-V2X erweitert und die Migration zu 5G einbezogen.

Vergleichende Studien und Analysen zur Wirksamkeit von LTE-V2X PC5 und 802.11.hinsichtlich Unfallvermeidung und Verringerung schwerer und tödlicher Unfälle zeigten, dass LTE-V2X bessere Ergebnisse erzielt. Sie zeigten auch, dass LTE-V2X bessere Zustellraten und eine höhere Reichweite aufweist.

Cellular V2X-Lösungen bieten auch die Möglichkeit, weitere Nutzergruppen, insbesondere Fußgänger und Radfahrer, durch die Nutzung der PC5-Schnittstelle in Smartphones in C-ITS-Systeme einzubeziehen.

Durch die Beschreibung der direkten Kommunikation und der über Funknetze in einer Norm, ist es möglich, dafür in einem einzigen Chipsatz zu verwirklichen. Die Verfügbarkeit solcher Chipsätze fördert darüber hinaus wesentlich die Wirtschaftlichkeit der Nutzung dieser Vernetzungsformen.

Die Nutzung von Frequenzen für V2X unterliegt Regelungen durch die entsprechenden Behörden.

Verlauf

Vereinigte Staaten

1999 wies die Federal Communications Commission im Bereich von 5.850–5.925 GHz ein 75-MHz-Band für intelligente Transportsysteme aus.

Seit dieser Zeit arbeitet das Verkehrsministerium der Vereinigten Staaten (USDOT) mit Betroffenen an V2X.

2012 wurde in Ann Arbor mit 2.800 Fahrzeugen (Motorräder, PKWs, Omnibusse und LKW) verschiedener Hersteller mit Ausrüstungen verschiedener Hersteller ein Feldversuch durchgeführt.

Diesen Versuch wertete die National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) als Bestätigung, dass damit die Verkehrssicherheit verbessert werden kann und dass die WAVE-Normen interoperabel sind und veröffentlichte im August 2014 einen Bericht, der der V2V-Technologie die Einführungsreife bescheinigte.

Am 20. August 2014 veröffentlichte die NHTSA im Amtsblatt die Ankündigung der beabsichtigten Regulierung unter dem Hinweis, dass der Nutzen von Verkehrsvernetzung nur erreicht werde, wenn der überwiegende Teil der Verkehrsteilnehmer damit ausgerüstet wird. Wegen des, für frühe Nutzer geringen Vorteils, empfahl die NHTSA die Pflicht zur Einführung.

Am 25. Juni 2015 führte das Repräsentantenhaus der Vereinigten Staaten eine Anhörung durch, bei der die NHTSA und andere Betroffene sich für V2X aussprachen.

Europa

Für die Europa-weite Verwendung von V2X war eine Harmonisierung der Frequenzen erforderlich, die durch ITS-G5 ETSI EN 302 571 für Zweckgebundene Nahbereichskommunikation im 5.855–5.925-MHz-Frequenzbereich zugewiesen wurden. Das entsprechende ETSI-Dokument ist ETSI TR 101 788.

Der Beschluss 2008/671/EG der Europäischen Kommission legte das Frequenzband 5.875–5.905 MHz für Sicherheitsanwendungen im Transportwesen (ITS) fest.

2010 wurde die ITS-Richtlinie 2010/40/EU übernommen, um zu gewährleisten, dass ITS-Anwendungen grenzüberschreitend funktionieren. Dazu wurden Bereiche für Folgegesetzgebung bezüglich V2X bestimmt und für die verwendeten Technologien Tauglichkeitskriterien bestimmt.

2014 begann die C-ITS Deployment Platform der industriellen Beteiligten bei der Europäischen Kommission mit der Arbeit an Rahmenbestimmungen für V2X in der EU. In diesen wurden Schlüsselelemente für eine europaweite Sicherheitslösung für V2X (PKI) und für den Datenschutz ebenso wie Vorbereitungen für eine Norm-Migration festgelegt, um gegenseitigen Funk-Störungen zwischen mit ITS-G5 arbeitenden V2X und Mautsystemen vorzubeugen.

Die Europäische Kommission erkannte in ihrem Aktionsplan für 5G die ITS-G5-Technologie als Grundlage, ebenso wie das erklärende Begleitdokument an, um so ein Umfeld zu formen, das aus ITS-G5 und dem von den EU-Mitgliedsstaaten angestrebten Funknetz besteht.

Pilot-Proekte auf EU- oder Einzelstaatenebene sind [email protected], Testfeld Telematik, die Testbett Autobahn, der „Rotterdam – Wien“-ITS-Korridor, Nordic Way, COMPASS4D oder C-ROADS.

Die Zuweisung für C-ITS in verschiedenen Ländern:

Land Spektrum (MHz) Bandbreite (MHz)
Australien 5.855–5.925 70
China 5.905–5.925 (Versuche) 20
Europa 5.875–5.905 30
Japan 755,5–764,5 und 5.770–5.850 9 und 80
Korea 5.855–5.925 70
Singapur 5.875–5.925 50
USA 5.850–5.925 70

Die Einführung der V2X-Technologie (entweder auf C-V2X oder 802.11p aufbauende Produkte) wird allmählich erfolgen. Als Haupthindernis gelten rechtliche und gesetzliche Fragen. Auch ist es notwendig, dass die meisten Fahrzeuge mit dieser Technik ausgestattet sind, um die Technik wirksam werden zu lassen. Der „The Economist“ sieht, dass das Fahren mit V2X-Technologie mehr durch die Gesetzgebung als durch die Technologie bestimmt wird.

Eine Studie lässt erwarten, dass selbst in der Übergangszeit ein Nutzen hinsichtlich der Verkehrssicherheit zu erwarten ist.

  • WLAN
  1. WLAN überträgt CAM (Cooperative Awareness Messages), Decentralised Environmental Notification Messages (DENM) or Basic Safety Message (BSM)
  • LTE
  1. Die Bezeichnung PC5 bezieht sich auf einen Referenzpunkt der genutzt wird, um mit anderen Nutzergeräten zu kommunizieren. In der In 3GPP RAN Spezifikation wird dieser als sidelink bezeichnet. die ursprüngliche Bestimmung dieses Punktes war es, Behörden in Katastrophenfällen die Nutzung von LTE zu ermöglichen.
  2. Uu ist ein Schnittstellen-Protokoll
  • Notizen
  1. Es muss zwischen Draft und endgültiger Norm unterschieden werden
  1. C-V2X ebnet den Weg hin zu 5G für autonomes Fahren. Abgerufen am 19. August 2018.
  2. An assessment of LTE – V2X (PC5) and 802.11p direct communications technologies for improved road safety in the EU. (PDF) Abgerufen am 19. August 2018.
  3. White Paper on ITS spectrum utilization in the Asia Pacific Region. (PDF) Abgerufen am 19. August 2018.
  4. Ingo Kuss: V2x-Kommunikation: Mobil- und Direktfunk im Vergleich. Abgerufen am 15. Juni 2019.
  5. EN 302 663 Intelligent Transport Systems (ITS); Access layer specification for Intelligent Transport Systems operating in the 5 GHz frequency band. (PDF) Abgerufen am 20. August 2018 (englisch).
  6. The Case for Cellular V2X for Safety and Cooperative Driving. (PDF) Abgerufen am 20. August 2018.
  7. Dino Flore: Initial Cellular V2X standard completed. 26. September 2016, abgerufen am 20. August 2018 (englisch).
  8. LTE V2X Communication – Scenario and OAI Roadmap. (PDF)S. 6, abgerufen am 20. August 2018 (englisch).
  9. Uu interface protocol stack. Abgerufen am 20. August 2018 (englisch).
  10. NHTSA: Vehicle-to-Vehicle Communications: Readiness of V2V Technology for Application. (PDF) Abgerufen am 20. August 2018 (englisch).
  11. ETSI TR 102638 Intelligent Transport Systems (ITS); Vehicular Communications; Basic Set of Applications; Definitions. (PDF) Abgerufen am 20. August 2018 (englisch).
  12. SAE J2945/x family of standards. (Nicht mehr online verfügbar.) Archiviert vomOriginal; abgerufen am 20. August 2018 (englisch).
  13. Xiao-Feng Xie, Zun-Jing Wang: SIV-DSS: Smart in-vehicle decision support system for driving at signalized intersections with V2I communication. In: Transportation Research Part C.Band90, 2018,S.181–197, doi:10.1016/j.trc.2018.03.008.
  14. 1609.x family of standards. Abgerufen am 2. August 2018 (englisch).
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  16. ETSI TR 101 607; Intelligent Transport Systems (ITS); Cooperative ITS (C-ITS); Release 1. (PDF) Abgerufen am 21. August 2018 (englisch).
  17. ARIB STD-T109; 700 MHz Band; Itelligent Transport Systems. (PDF) Abgerufen am 21. August 2018 (englisch).
  18. TTA. Abgerufen am 21. August 2018 (englisch).
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  21. Safety Pilot Model Deployment Technical Fact Sheet. (PDF) Abgerufen am 21. August 2018 (englisch).
  22. NHTSA: Vehicle-to-Vehicle Communications: Readiness of V2V Technology for Application. (PDF) Abgerufen am 21. August 2018 (englisch).
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  26. Electromagnetic compatibility and Radio spectrum Matters (ERM); System Reference document (SRdoc); Technical characteristics for pan European harmonized communications equipment operating in the 5,855 GHz to 5,925 GHz range intended for road safety and traffic management, and for non-safety related ITS applications. (PDF) Abgerufen am 21. August 2018 (englisch).
  27. 2008/671/EG: Entscheidung der Kommission vom 5. August 2008 zur harmonisierten Nutzung von Funkfrequenzen im Frequenzband 5875 — 5905 MHz für sicherheitsbezogene Anwendungen intelligenter Verkehrssysteme (IVS), abgerufen am 21. August 2018
  28. Richtlinie 2010/40/EU des Europäischen Parlaments und des Rates vom 7. Juli 2010 zum Rahmen für die Einführung intelligenter Verkehrssysteme im Straßenverkehr und für deren Schnittstellen zu anderen Verkehrsträgern, abgerufen am 21. August 2018
  29. C-ITS Deployment Platform – Final Report, January 2016. (PDF) Abgerufen am 21. August 2018 (englisch).
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  34. [email protected] Part 2. Abgerufen am 21. August 2018 (englisch).
  35. Der perfekte Beifahrer. Abgerufen am 21. August 2018.
  36. 1 Milliarde Euro für europäische Verkehrsnetze – darunter sieben deutsche Projekte. Abgerufen am 21. August 2018.
  37. Junko Yoshida: Counter Argument: 3 Reasons We Need V2X. 17. September 2013, abgerufen am 19. August 2018.
  38. Personal transportation – Uberworld. In: The Economist. 3. September 2016, abgerufen am 19. August 2018 (englisch).

Verkehrsvernetzung Sprache Beobachten Bearbeiten Verkehrsvernetzung bezeichnet die Ubergange zwischen verschiedenen Typen von Verkehr Bereits lange vor der Digitalisierung wurde zum Beispiel Park and Ride eingefuhrt ein Beispiel fur die Vernetzung vom PKW Individualverkehr mit dem offentlichen Nahverkehr Bahnhofe die an Flughafen errichtet wurden vernetzen den Bahn mit dem Flugverkehr Seit etwa 2010 kamen Ideen der Vernetzung von Autos untereinander und mit ihrer Umwelt wie etwa Ampeln auf Diese Variante der Verkehrsvernetzung heisst Car2x englisch Vehicle to everything V2X mit ihren Auspragungen Fahrzeug zu Fahrzeug V2V Fahrzeug zu Strasse V2R Fahrzeug zu Infrastruktur V2I Fahrzeug zu Netzwerk V2N und Fahrzeug zu Personen V2P Die Verkehrsvernetzung hat als Grundlage die Summe aller Verkehrsteilnehmer eben das Verkehrsnetz Inhaltsverzeichnis 1 Aufgabe 2 Ausfuhrung 3 Technologie Ubersicht 3 1 802 11p 3 2 3GPP C V2X 4 Anwendungen 5 Entwicklung der Standards 5 1 IEEE 802 11p 5 2 3GPP 6 Gesetzliche Regelungen 6 1 Verlauf 6 1 1 Vereinigte Staaten 6 1 2 Europa 7 Frequenzbereiche 8 Ubergangszeit 9 Verbande 10 Siehe auch 11 Weblinks 12 Pressemitteilungen 13 Anmerkungen 14 EinzelnachweiseAufgabe BearbeitenAufgaben von V2X sind Erhohung der Verkehrssicherheit Effizienz der Verkehre und Energieeinsparung Ein solches Netz ist angeblich erforderlich fur autonomes Fahren 1 Ausfuhrung BearbeitenAls Ubertragungsmittel stehen zur Verfugung WLAN und ein auf ein Mobilfunknetz gestutztes V2X Netz das die standardisierten WLAN nutzenden Netze uberlagert Ein Protokoll fur ein solches System wurde 2012 von der IEEE als IEEE 802 11p veroffentlicht Es unterstutzt V2V und V2I zweckgebundene Nahbereichskommunikation DSRC 2016 veroffentlichte das Partnerschaftsprojekt fur 3 Generation Mobilfunkstandard eine auf LTE basierende Spezifikation Diese wird zur Unterscheidung von der auf 802 11p aufbauenden V2X Technologie als Cellular V2X C V2X bezeichnet C V2X unterstutzt auch V2N und erlaubt auch die Weiterentwicklung zur Nutzung des Mobilfunkstandards 5G Bis Dezember 2017 hat jedoch nur ein europaischer Fahrzeughersteller angekundigt V2X mit 802 11p ab 2019 zu verwenden 2 Studien von 2017 2 und 2018 3 besagen dass C V2X hinsichtlich Leistungsfahigkeit Reichweite und Zuverlassigkeit dem Standard 802 11p uberlegen ist Die Studien beziehen sich dabei auf Test in kleinerem Massstab und Simulationen wogegen 802 11p seine Funktion auch schon in Massentests in realen Umgebungen bewiesen hat 4 Technologie Ubersicht Bearbeiten802 11p Bearbeiten Hauptartikel 802 11p Zweckgebundene Nahbereichskommunikation DSRC Die ursprungliche Form des V2K nutzt WLAN Technologie zwischen den Fahrzeugen die dem Fahrzeug Ad hoc Netz der in der Reichweite des WLANs der anderen sich befindenden Teilnehmer angehoren Da keine Infrastruktur erforderlich ist ist diese Technik geeignet zur Verkehrssicherheit in strukturschwachen Gebieten beizutragen WLAN eignet sich fur diese Anwendung auf Grund seiner kurzen Verzogerungszeiten wegen der kurzen Steuersequenzen und der daher geringen Datenmenge W 1 Die Funktechnik ist fur die USA in den IEEE 802 11 Regeln definiert In Europa als ITS G5 5 3GPP C V2X Bearbeiten Neuere V2X Losungen nutzen Mobilfunknetze die als Cellular V2X oder C V2X bezeichnet werden um sie von Netzen zu unterscheiden die WLAN nutzen Zahlreiche Organisationen der Industrie wie die 5G Automotive Association 5GAA werben fur die Nutzung von C V2X weil es gegenuber dem WLAN basierten Standard Vorteile aufweist 6 Nachteile werden jedoch nicht erlautert C V2X wurde ursprunglich als LTE der Version 14 der 3GPP definiert fur die Anwendungen V2V V2I und V2N Mit der Version 16 wurde die Funktionalitat auf die Unterstutzung des 5G Standards erweitert Eine Eigenschaft von C V2X ist dass es verbunden mit hoheren Kosten auf und abwarts kompatibel gestaltet ist Die Kommunikation zwischen Fahrzeug und Fahrzeug V2V und zwischen Fahrzeug und Infrastruktur nutzt die sogenannte PC5 Schnittstelle 7 8 L 1 Neben der Kommunikation uber die PC5 Schnittstelle ermoglicht C V2X die regulare Kommunikation uber die Uu Schnittstelle zur Basisstation des Funknetzes L 2 9 Anwendungen BearbeitenDie direkte V2V Kommunikation ermoglicht zahlreiche Sicherheitssysteme wie Auffahrschutz Spurhalteassistent Uberwachung des toten Winkels Auffahrwarnung mit Bremsleuchten Kreuzungsassistent Einsatzfahrzeugmelder Baustellenwarner Kolonnenbildung Vorfahrt fur Fahrzeuge mit Sonderrechten Spurverengung Bremswarnung Mautstationsmeldung In einem Bericht der National Highway Traffic Safety Administration NHTSA werden die Anwendungen aufgelistet die im Rahmen der US europaischen Standardisierung ETSI geplant sind 10 11 12 Fruhere Anwendungsbeispiele legten den Schwerpunkt auf Effizienz und Verkehrssicherheit 13 Auf mittlere Sicht ist V2X der Schlussel zu autonomem Fahren vorausgesetzt es wird dem Fahrzeugrechner Eingriff auf die Fahrzeugsteuerung gestattet Entwicklung der Standards BearbeitenIEEE 802 11p Bearbeiten Hauptartikel IEEE 802 11p Das WLAN basierte V2X baut auf einer Serie von Standards auf die die ASTM International entworfen N 1 hat Die Reihe der ASTM E 2213 Normen befasst sich mit der Funkkommunikation von Fahrzeug zu Fahrzeug und von Fahrzeug zu Infrastruktur mit hohen Datenraten Mit der Veroffentlichung 2002 wurde fur V2X erstmals der Begriff WAVE gebraucht Ab 2004 hat das Institute Electrical and Electronics Engineers IEEE damit begonnen den drahtlosen Zugang zu Fahrzeugen in ihre Normen fur WLAN einzubeziehen 2012 wurde die Norm IEEE 802 11p in die Norm IEEE 802 11 einbezogen Um 2007 nachdem sich IEEE 802 11p stabilisiert hatte begann das IEEE die Normenreihe 1609x zu entwickeln mit der die Anwendungen und sicherheitsbezogene Regeln genormt wurden 14 Hierbei benutzte die IEEE den Begriff WAVE Kurz danach begann die SAE International Normen fur V2V zu spezifizieren das als DSRC bezeichnet wurde Gleichzeitig grundete das ETSI den Ausschuss fur Verkehrstelematik 15 16 Das ETSI wahlte dafur den Begriff ITS G5 Alle diese Normen haben IEEE 802 11p als Grundlage Zwischen 2012 und 2013 hat die japanische Rundfunk Standardisierungsorganisation auf der Grundlage von IEEE 802 11 ein V2V und V2I eine Norm fur den 700 MHz Frequenzbereich festgelegt 17 2015 veroffentlichte die ITU eine Zusammenfassung aller V2V und V2I Normen weltweit einschliesslich ETSI IEEE ARIB und TTA 18 19 3GPP Bearbeiten Die Normung von Cellular V2X C V2X wurde 2014 mit der Version 14 der IEEE 802 11p begonnen aufbauend auf der Nutzung mit LTE und wurde 2016 veroffentlicht Da es die Nutzung von LTE voraussetzt wird es auch als LTE V2X bezeichnet und beschreibt sowohl V2V und V2I als auch V2N Mit der Ausgabe 15 wurde die Migration zu 5G ermoglicht Diese Version ist zur Veroffentlichung im Jahr 2018 vorgesehen veraltet Mit Ausgabe 16 wird der Funktionsumfang von C V2X erweitert und die Migration zu 5G einbezogen Vergleichende Studien und Analysen zur Wirksamkeit von LTE V2X PC5 und 802 11 hinsichtlich Unfallvermeidung und Verringerung schwerer und todlicher Unfalle zeigten dass LTE V2X 2 3 bessere Ergebnisse erzielt Sie zeigten auch dass LTE V2X bessere Zustellraten und eine hohere Reichweite aufweist Cellular V2X Losungen bieten auch die Moglichkeit weitere Nutzergruppen insbesondere Fussganger und Radfahrer durch die Nutzung der PC5 Schnittstelle in Smartphones in C ITS Systeme einzubeziehen Durch die Beschreibung der direkten Kommunikation und der uber Funknetze in einer Norm ist es moglich dafur in einem einzigen Chipsatz zu verwirklichen Die Verfugbarkeit solcher Chipsatze fordert daruber hinaus wesentlich die Wirtschaftlichkeit der Nutzung dieser Vernetzungsformen Gesetzliche Regelungen BearbeitenDie Nutzung von Frequenzen fur V2X unterliegt Regelungen durch die entsprechenden Behorden Verlauf Bearbeiten Vereinigte Staaten Bearbeiten 1999 wies die Federal Communications Commission im Bereich von 5 850 5 925 GHz ein 75 MHz Band fur intelligente Transportsysteme aus 20 Seit dieser Zeit arbeitet das Verkehrsministerium der Vereinigten Staaten USDOT mit Betroffenen an V2X 2012 wurde in Ann Arbor mit 2 800 Fahrzeugen Motorrader PKWs Omnibusse und LKW verschiedener Hersteller mit Ausrustungen verschiedener Hersteller ein Feldversuch durchgefuhrt 21 Diesen Versuch wertete die National Highway Traffic Safety Administration NHTSA als Bestatigung dass damit die Verkehrssicherheit verbessert werden kann und dass die WAVE Normen interoperabel sind und veroffentlichte im August 2014 einen Bericht der der V2V Technologie die Einfuhrungsreife bescheinigte 22 Am 20 August 2014 veroffentlichte die NHTSA im Amtsblatt die Ankundigung der beabsichtigten Regulierung 23 unter dem Hinweis dass der Nutzen von Verkehrsvernetzung nur erreicht werde wenn der uberwiegende Teil der Verkehrsteilnehmer damit ausgerustet wird Wegen des fur fruhe Nutzer geringen Vorteils empfahl die NHTSA die Pflicht zur Einfuhrung Am 25 Juni 2015 fuhrte das Reprasentantenhaus der Vereinigten Staaten eine Anhorung durch 24 bei der die NHTSA und andere Betroffene sich fur V2X aussprachen Europa Bearbeiten Fur die Europa weite Verwendung von V2X war eine Harmonisierung der Frequenzen erforderlich die durch ITS G5 ETSI EN 302 571 fur Zweckgebundene Nahbereichskommunikation im 5 855 5 925 MHz Frequenzbereich zugewiesen wurden 25 Das entsprechende ETSI Dokument ist ETSI TR 101 788 26 Der Beschluss 2008 671 EG der Europaischen Kommission legte das Frequenzband 5 875 5 905 MHz fur Sicherheitsanwendungen im Transportwesen ITS fest 27 2010 wurde die ITS Richtlinie 2010 40 EU ubernommen 28 um zu gewahrleisten dass ITS Anwendungen grenzuberschreitend funktionieren Dazu wurden Bereiche fur Folgegesetzgebung bezuglich V2X bestimmt und fur die verwendeten Technologien Tauglichkeitskriterien bestimmt 2014 begann die C ITS Deployment Platform der industriellen Beteiligten bei der Europaischen Kommission mit der Arbeit an Rahmenbestimmungen fur V2X in der EU 29 In diesen wurden Schlusselelemente fur eine europaweite Sicherheitslosung fur V2X PKI und fur den Datenschutz ebenso wie Vorbereitungen fur eine Norm Migration festgelegt 30 um gegenseitigen Funk Storungen zwischen mit ITS G5 arbeitenden V2X und Mautsystemen vorzubeugen Die Europaische Kommission erkannte in ihrem Aktionsplan fur 5G die ITS G5 Technologie als Grundlage 31 ebenso wie das erklarende Begleitdokument 32 an um so ein Umfeld zu formen das aus ITS G5 und dem von den EU Mitgliedsstaaten angestrebten Funknetz besteht 33 Pilot Proekte auf EU oder Einzelstaatenebene sind SCOOP F 34 Testfeld Telematik 35 die Testbett Autobahn der Rotterdam Wien ITS Korridor Nordic Way COMPASS4D oder C ROADS 36 Frequenzbereiche BearbeitenDie Zuweisung fur C ITS in verschiedenen Landern Land Spektrum MHz Bandbreite MHz Australien 5 855 5 925 70China 5 905 5 925 Versuche 20Europa 5 875 5 905 30Japan 755 5 764 5 und 5 770 5 850 9 und 80Korea 5 855 5 925 70Singapur 5 875 5 925 50USA 5 850 5 925 70Ubergangszeit BearbeitenDie Einfuhrung der V2X Technologie entweder auf C V2X oder 802 11p aufbauende Produkte wird allmahlich erfolgen Als Haupthindernis gelten rechtliche und gesetzliche Fragen Auch ist es notwendig dass die meisten Fahrzeuge mit dieser Technik ausgestattet sind um die Technik wirksam werden zu lassen 37 Der The Economist sieht dass das Fahren mit V2X Technologie mehr durch die Gesetzgebung als durch die Technologie bestimmt wird 38 Eine Studie lasst erwarten dass selbst in der Ubergangszeit ein Nutzen hinsichtlich der Verkehrssicherheit zu erwarten ist 2 Verbande BearbeitenIEEE 5G Automotive Association Cloud Native Computing FoundationSiehe auch BearbeitenIEEE 802 11p Vernetztes AutoWeblinks BearbeitenIEEE 802 11p IEEE 1609 5G Automotive Association ETSI TS 124 386 V14 1 0 2017 07 Delegated Act on c ITS Directive 2010 40 EU C20191789 finalPressemitteilungen BearbeitenVernetzter Verkehr v2x 5G vs WLAN China gegen USA und Europa 5GAA BMW Group Ford and Groupe PSA Exhibit First European Demonstration of C V2X Direct Communication Interoperability Between Multiple Automakers Wie Europa und China um die Technik furs autonome Fahren kampfen Car2X Audi Ducati Ford und Qualcomm vernetzen sich Six C V2X Demonstrations at 5GAA C V2X Workshop for North American Transportation Planning and North American Road Operators Ford vernetzt Modelle mit C V2X Technik Automotive C V2X ready to roll out globally says 5GAA at this year s 2019 MWC Barcelona V2X Telekom und BMW gegen EU Vorschrift fur vernetztes Fahren I2V Metastreet Digitalisiert StrasseninfrastrukturAnmerkungen BearbeitenWLAN WLAN ubertragt CAM Cooperative Awareness Messages Decentralised Environmental Notification Messages DENM or Basic Safety Message BSM LTE Die Bezeichnung PC5 bezieht sich auf einen Referenzpunkt der genutzt wird um mit anderen Nutzergeraten zu kommunizieren In der In 3GPP RAN Spezifikation wird dieser als sidelink bezeichnet die ursprungliche Bestimmung dieses Punktes war es Behorden in Katastrophenfallen die Nutzung von LTE zu ermoglichen Uu ist ein Schnittstellen ProtokollNotizen Es muss zwischen Draft und endgultiger Norm unterschieden werdenEinzelnachweise Bearbeiten C V2X ebnet den Weg hin zu 5G fur autonomes Fahren Abgerufen am 19 August 2018 a b c d An assessment of LTE V2X PC5 and 802 11p direct communications technologies for improved road safety in the EU PDF Abgerufen am 19 August 2018 a b White Paper on ITS spectrum utilization in the Asia Pacific Region PDF Abgerufen am 19 August 2018 Ingo Kuss V2x Kommunikation Mobil und Direktfunk im Vergleich Abgerufen am 15 Juni 2019 EN 302 663 Intelligent Transport Systems ITS Access layer specification for Intelligent Transport Systems operating in the 5 GHz frequency band PDF Abgerufen am 20 August 2018 englisch The Case for Cellular V2X for Safety and Cooperative Driving PDF Abgerufen am 20 August 2018 Dino Flore Initial Cellular V2X standard completed 26 September 2016 abgerufen am 20 August 2018 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