From Simulation to Reality: Integrating the Frenetix Planner into Autoware’s Behavior Planning Framework

Institut

Professur für autonome Fahrzeugsysteme

Typ

Semesterarbeit / Masterarbeit /

Inhalt

experimentell / theoretisch /  

Beschreibung

Auch als IDP oder Forschungspraktikum möglich!

Herzlich willkommen am AVS (Autonomous Vehicle Systems) Lab!

Wir beschäftigen uns mit der Entwicklung neuer Algorithmen, die dynamische Trajektorien- und Verhaltensplanung, adaptive Regelung und kontinuierlich lernende Systeme ermöglichen.

Die Automobilindustrie befindet sich in einem tiefgreifenden Wandel, da autonome Fahrzeuge immer mehr an Bedeutung gewinnen. Ein entscheidender Aspekt bei der Entwicklung autonomer Fahrzeuge ist die Fähigkeit, sicher und effizient Trajektorien zu planen und diese in geeignete Steuerkommandos umzusetzen. Bereits heute können autonome Fahrzeuge in bestimmten Anwendungsbereichen eigenständig agieren, ohne auf einen menschlichen Fahrer angewiesen zu sein. Dennoch ist das autonome Fahren noch lange nicht serienreif. Insbesondere in komplexen und sicherheitskritischen Situationen stoßen die Fahrzeuge an ihre Grenzen. Daher werden fortschrittliche Algorithmen und Echtzeitsysteme benötigt, um die komplexen Anforderungen der realen Welt zu erfüllen.

Ein zentraler Bestandteil der Entscheidungsfindung im autonomen Fahren ist die Verhaltens- und Trajektorienplanung. Während der Behavior Planner auf höherer Ebene das Fahrverhalten und die taktischen Entscheidungen vorgibt, berechnet der Motion Planner die konkrete Trajektorie, die das Fahrzeug sicher und komfortabel ausführt. Unser eigens entwickelter Frenetix Motion Planning Algorithmus stellt einen Ansatz dar, der flexible, sichere und effiziente Trajektorien generiert und bereits erfolgreich in einer Simulationsumgebung validiert wurde.

Ziel dieser Arbeit ist die Integration des Frenetix Motion Planning Algorithmus in die Autoware Softwarearchitektur. Hierbei sollen die relevanten Schnittstellen zu den bestehenden Behavior- und Motion-Planning-Modulen identifiziert, geeignete Anpassungen vorgenommen und die Integration in die Planungs-Pipeline umgesetzt werden. Nach erfolgreicher Einbindung erfolgt eine systematische Evaluierung in realitätsnahen Szenarien innerhalb der Autoware-Simulationsumgebung. Bei entsprechendem Fortschritt und Qualität der Implementierung ist zudem ein Test und eine Evaluation auf unserem Forschungsfahrzeug EDGAR möglich.

Aus diesem Grund suchen wir engagierte Studierende, die Interesse an der Kombination aus algorithmischer Entwicklung, Software-Integration und experimenteller Validierung haben und sich aktiv in die Weiterentwicklung unseres autonomen Planungssystems einbringen möchten.

Arbeitspakete:

1. Literaturrecherche zu Behavior- und Motion-Planning-Architekturen in Autoware
2. Einarbeitung in die bestehende Frenetix-Implementierung und deren Funktionsweise
3. Analyse der relevanten Schnittstellen zwischen Behavior- und Motion-Planner in Autoware
4. Anpassung und Integration des Frenetix-Planners in die Autoware-Pipeline
5. Durchführung von Tests und Evaluationen in geeigneten Simulationsszenarien
6. Bei entsprechender Qualität: Integration und Evaluation auf dem realen Forschungsfahrzeug EDGAR
7. Dokumentation und Aufbereitung der Ergebnisse

Voraussetzungen

Mitbringen solltest du:

• Gute Programmierkenntnisse in Python, C++ o.ä.
• Interesse am autonomen Fahren
• Erfahrungen mit ROS 2 und Ubuntu
• Hohe Eigenständigkeit
• Freude am Arbeiten im Team

Die Arbeit kann unmittelbar begonnen werden. Alle Arbeitsmittel sind vorhanden. Die Anwesenheit am Lehrstuhl ist nicht erforderlich, aber möglich (ausgestatteter Studierenden-Arbeitsraum ist vorhanden)

Sende bei Interesse am Thema deinen Lebenslauf, und den aktuellen Notenauszug an untenstehende Kontaktdaten. Gerne stelle ich dir das Thema im Detail in einem persönlichen Gespräch vor.

Unvollständige Bewerbungen können leider nicht berücksichtigt werden.

Verwendete Technologien

Python, C++, Git, Autoware, Ubuntu, ROS2

Tags

AVS Moller

Möglicher Beginn

sofort

Kontakt

Korbinian Moller
Tel.: 089 289 10411
korbinian.mollertum.de