V-Charge: Autonomous Valet Parking and Charging for e-Mobility
V-Charge Live-Demo am Flughafen Stuttgart, 2014Projektübersicht
Elektrofahrzeuge versprechen nachhaltige Mobilität – doch aktuelle Technologie hat erhebliche Limitierungen: Reduzierte Reichweite, lange Ladezeiten. Daher sind E-Autos noch keine realistische Alternative zu Verbrennern bei Langstreckenfahrten.
Das V-Charge Projekt entwickelt ein innovatives Konzept: Reisende nutzen ein modernes Fernverkehrsnetz (Zug, Bus) und steigen dann auf vollautomatische Elektrofahrzeuge um, die die letzten Kilometer vom Bahnhof nach Hause bewältigen. Diese Fahrzeuge können sich selbstständig in spezialisierten “Park & Ride” Anlagen einparken und aufladen – gesteuert über eine Smartphone-App.
Meilenstein: Live-Demo Stuttgart Airport (2. April 2014)
Das Projekt erreichte einen kritischen Meilenstein: Vollautomatisches Valet Parking in der Bosch-Parkgarage am Flughafen Stuttgart.
Wie es funktioniert:
- Fahrer sendet Kommando über App („Park my car").
- Fahrzeug verbindet sich mit dem Parkgaragen-Server.
- System findet freien Parkplatz und freie Ladestation.
- Fahrzeug fährt autonom zur Ladestation, parkt ein und lädt auf.
- Fahrer ruft Fahrzeug per App ab → Fahrzeug fährt autonom zurück.
Hindernisvermeidung (andere Fahrzeuge) funktioniert vollautomatisch.
Meine Beiträge
Als Teil des Teams der Technischen Universität Braunschweig war ich verantwortlich für:
1. Kommunikationsframework (V2I & V2V)
- Entwicklung Vehicle-to-Infrastructure (V2I) Protokoll für Fahrzeug-Server-Kommunikation
- Vehicle-to-Vehicle (V2V) Kommunikation für gegenseitige Erkennung und Kollisionsvermeidung
- Mobile User Device Integration (Smartphone-Apps für Fahrer)
- Security & Trust Concepts: Kryptographische Authentifizierung, sichere Schlüsselverwaltung
2. Ressourcen-Management & Optimierung
- Effiziente Zuweisung von Parkplätzen und Ladestationen zu Fahrzeugen
- Entwicklung und Evaluierung von Scheduling-Algorithmen basierend auf realen Parkstatistiken
- Optimierung für verschiedene Nutzungsszenarien (Flughafen, Bahnhof, Parkhaus)
3. Backend-System & Datenmanagement
- Zentraler Parkierungsverwaltungs-Server (Parkplatz- und Ladesystem-Verwaltung)
- Kartendaten-Speicherung, Aktualisierung und Verteilung
- System-Monitoring & Remote-Debugging (Fahrzeugzustand, Verbindungsqualität)
Projekt-Details
| Aspekt | Details |
|---|---|
| Koordination | ETH Zürich |
| Beteiligte Universitäten | TU Braunschweig, Universität Oxford, Universität Parma |
| Industriepartner | Bosch, Volkswagen AG |
| Finanzierung | EU Framework Programme 7 (FP7) |
| Projekt-Nummer | 269916 |
| Budget | 5,63 Millionen Euro |
| Zeitraum | 1. Juni 2011 – 30. September 2015 |
| Publikationen | 15+ begutachtete Konferenzbeiträge & Journalartikel |
Tech Stack
- Protokolle: IEEE 802.11p (DSRC/ITS-G5), V2X-Standards
- Backend: C++, Linux, ROS (Robot Operating System)
- Datenbanken: PostGIS (geospatiale Datenverarbeitung)
- Sicherheit: PKI, digitale Signaturen, Kryptographie
- Fahrzeuge: VW Golf (automatisiert mit Bosch-Systemen)
Galerie
Relevanz für heute
Das V-Charge Projekt war Vorreiter in mehreren Bereichen, die heute zentral für die Automobilindustrie sind:
✓ Autonomes Fahren in kontrollierten Umgebungen
✓ Vehicle-to-Infrastructure (V2I) Kommunikation (heute Standard bei 5G-V2X)
✓ IoT-Security bei hochautomatisierten Systemen
✓ Cloud-basierte Flottenmanagement (heute: Connected Car Services)
Diese Forschung war Grundlage für meine späteren Rollen in CARIAD und der Rivian-Partnerschaft, wo ähnliche Konzepte im Scale-up Phase sind.