Virtual Vehicle
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ACoRTA-3: Neuauflage des Forschungsprojekts für zuverlässige Echtzeit-Co-Simulationen

Das erfolgreiche Forschungsprojekt für zuverlässige Echtzeit-Co-Simulationen geht in die dritte Runde.

Frühzeitige Vorhersagen und entsprechend frühe Konzeptentscheidungen sind wesentliche Erfolgsfaktoren in modernen Entwicklungsprozessen. Mithilfe von Co-Simulation können unterschiedliche Teilsysteme integriert werden um eine gemischt virtuell/reale Systemvalidierung zu ermöglichen. Die bisherigen Erfolge haben alle Partner überzeugt, nun die nächsten Herausforderungen anzugreifen: Die automatische Konfiguration von Echtzeit-Co-Simulationen, die automatische Bestimmung der optimalen Koppelstrategien sowie die Entwicklung von Methoden zur Aufteilung von nicht-echtzeitfähigen Teilsystemen, um die Echtzeitfähigkeit sicherzustellen.


Bereits seit 2012 forscht das VIRTUAL VEHICLE gemeinsam mit den Partnern TU Graz, AVL und Porsche an neuen Methoden zur modellbasierten Kopplung. Ziel war es in einem ersten Schritt, industrienahe Lösungen für Echtzeit-Co-Simulationen zu entwickeln, die auch Hardware einbinden. 2015 wurde die erfolgreiche Zusammenarbeit des Forschungskonsortiums in ACoRTA-2 mit der neu hinzugekommenen Volkswagen AG fortgesetzt.

Von der Idee zur Realisierung: Erfolgreiche Use-Cases
Die bisherigen Erfolge können sich sehen lassen: Industrielle Anwendungsfälle wurden mit Hilfe der ACoRTA-Kopplungsmethodik erfolgreich umgesetzt und in Betrieb genommen – so zum Beispiel der „Virtuelle Fahrerplatz“ bei der Porsche AG, ein innovativer Anhänger-Rangierassistent bei der Volkswagen AG oder ein neu konzipierter Antriebstrangprüfstand bei der AVL List GmbH.
Nach der erfolgreichen Weiterentwicklung der modellbasierten Kopplung und Entwicklung von Diagnosekonzepten zur Verbesserung der Usability will man mit dem nun gestarteten Forschungsprogramm ACoRTA-3 die automatische Konfiguration von komplexen Echtzeit-Co-Simulations-Problemstellungen realisieren.

Co-Simulation: Die Herausforderungen
Ob Fahrzeug, Industrieanlage oder Flugzeug - der Einsatz von Co-Simulation in der Entwicklung ist mittlerweile unabdingbar. Doch es gilt, eine Reihe von Herausforderungen zu berücksichtigen: Wie koppelt man Systeme mit stark unterschiedlicher Dynamik? Ist ein korrekter Datenaustausch und somit die Richtigkeit der Simulationsergebnisse gewährleistet? Eine naheliegende Erweiterung der Co-Simulation stellt außerdem die Einbindung von echter Hardware dar, die wiederum zusätzliche Schwierigkeiten verursacht: Die Interaktion zwischen Echtzeit- und Nicht-Echtzeitsystemen wird typischerweise durch Kommunikationstotzeiten, Datenverluste und verrauschte Koppelsignale erheblich erschwert.

ACoRTA-3: Co-Simulation in Echtzeit spart Kosten und Systemressourcen
Dr. Georg Stettinger, ACoRTA-3 Projektleiter am VIRTUAL VEHICLE skizziert die Ziele des Projektes: „Noch erfordert die Konfiguration von komplexen Echtzeit-Co-Simulationen eine Menge an Aufwand und Expertenwissen. Mit ACoRTA-3 wollen wir die Konfiguration hochgradig automatisieren und dadurch einerseits Fehlkonfiguration als auch Ressourcen in Form von kaum verfügbaren Experten einsparen.“
Dr. Martin Benedikt, Leiter des Forschungsbereichs Co-Simulation & Software am VIRTUAL VEHICLE, ist in seiner Arbeit mit führenden OEM’s und Zulieferern der Fahrzeugindustrie immer wieder mit einer zentralen Herausforderung konfrontiert: „Das Konzept der Echtzeit-Co-Simulation findet in modernen Entwicklungsprozessen immer mehr Anwendungsfelder, daher wollen wir im Rahmen von ACoRTA-3 auch effiziente Methoden zur Aufteilung von nicht-echtzeitfähigen Teilsystemen entwickeln, um eine zuverlässige Echtzeitfähigkeit unter den verschiedensten Einsatzbedingungen sicherzustellen.“

ACoRTA-3: Die Fakten
Gesamtbudget: 600k€
Dauer: 1.1.2018 - 31.12.2019 (2 Jahre)
Partner: Volkswagen AG, Porsche AG, AVL List GmbH, TU Graz (Institut für Regelungs- und Automatisierungstechnik)