Als auto’s, dynamische verkeersborden, weervoorspelling systemen en verkeerssignalen met elkaar praten is verkeersveiligheid de grote winnaar. Voertuigen, verkeerscentrales en infrastructuur communiceren met elkaar als coöperatieve systemen en geven belangrijke verkeersinformatie en waarschuwingen door aan de bestuurder – lang voordat deze gevaren en storingen daadwerkelijk in beeld komen. Dit is geen toekomstvoorspelling: met zogeheten Vehicle2X communicatie wordt nu al een proef gedaan op gedeelte van een intelligent transportsysteem (ITS) corridor tussen Rotterdam en Wenen.

Autorijden wordt steeds meer frustrerend: Duitse autorijders brengen gemiddeld 35 uur per jaar in de file door en verbruiken ongeveer 11 miljard liter extra brandstof. De economische kosten van de files alleen kwamen in Europa neer op €7,4 miljard in 2013. Bovendien zijn er toenemende veiligheidsrisico’s vanwege dicht stadsverkeer,verwarrende kruispunten en wegwerkzaamheden.Reden genoeg om de organisatie van het wegverkeer te verbeteren met slimme technologie.

Car2X – datacommunicatie tussen de auto en andere voertuigen of “smart” wegeninfrastructuur- is een dergelijke technologie. De belangrijkste factor om een vlotte reis te waarborgen is een real-time data-uitwisseling: als autorijders up-to-date informatie over het weer, de wegomstandigheden, verkeersvolume en wegwerkzaamheden (die rechtstreeks naar hun auto of mobiel wordt gestuurd) ontvangen, kunnen ze hun rijgedrag ruim op tijd aanpassen aan het actuele locale verkeersbeeld. Transportdeskundigen zijn ervan overtuigd dat beter geïnformeerde autorijders energie besparen en minder incidenten veroorzaken.

Proef tussen Rotterdam en Wenen

Intelligente weginfrastructuur is al enige tijd een realiteit. Siemens is betrokken bij diverse proefprojecten in Engeland, Duitsland en de Verenigde Statenen en heeft in de afgelopen jaren uitgebreid onderzoek tussen auto’s en weginfrastructuur uitgevoerd. Car2X communicatie wordt nu op de proef gesteld op een ITS corridor van Rotterdam naar Wenen via Frankfurt. Dit samenwerkingsproject, met politieke steun vanuit Nederland, Oostenrijk en Duitsland, verenigt Siemens met verschillende bedrijven en instellingen zoals NXP, Honda, Cohda Wireless, IBM, de certificatiebedrijf TÜV Süd, Rijkswaterstaat, Asfinag, BAsT en de Duitse en Nederlandse automobielclubs AvD en ANWB. Het doel is om het potentieel van Car2X technologie te verkennen en om oplossingen uit te rollen die klaar zijn voor serieproductie.
Roadside units (RSU) – discreet geïnstalleerd, bijna onzichtbaar, op verkeerslichten in stedelijke gebieden of op snelweg viaducten – spelen een essentiële rol in de verkeerscommunicatie en vormen de interface tussen voertuig en infrastructuur. De RSU’s verbinden de voertuigen en infrastructuur, met inbegrip van de Car2X controlecentra. De communicatie is gebaseerd op IEEE 802.11p, een WiFi -standaard speciaal aangepast voor Car2X toepassingen. In vergelijking met mobiele netwerken, die traag of instabiel kunnen zijn, waarborgt deze directe verbinding tussen weggebruikers en infrastructuur een vlotte uitwisseling van verkeersinformatie en voertuiggegevens zonder enige vertraging.
Hoe dan ook, het op betrouwbare wijze doorgeven van informatie aan bestuurders is slechts één voordeel. Wederzijds kunnen voertuigen diverse weer- en verkeersgegevens verzamelen die als extra data ingevoerd worden in het verkeersmanagementsysteem, bijvoorbeeld voor weggedeelten zonder infrastructuurtechnologie. Ook kunnen passerende voertuigen elkaar die informatie ad-hoc doorgeven.

Een anonieme chatroom voor het verkeer

Open communicatie met de verkeersinfrastructuur heeft bepaalde risico’s bijvoorbeeld met WLAN verbindingen. Zo kan de data-integriteit (bewust of onbewust) worden aangetast wanneer deze wordt verzonden. Het uitwisselen van data moet daarom beschermd zijn tegen mogelijke veiligheidsrisico’s om ernstige gevolgen voor de veiligheid van vervoer te voorkomen.
Als een storing ervoor zorgt dat onjuiste gegevens geleverd worden dan moeten geïntegreerde beveiligingsmechanismen dergelijke gegevens herkennen en betrouwbaar kunnen evalueren. Om te voorkomen dat gegevens gemanipuleerd worden of dat weggebruikers bespioneerd worden, maakt de on-board communicatieapparatuur gebruik van dynamische digitale certificaten voor versleuteling, evenals hardware beveiligingsfuncties. Uitgaande berichten worden voorzien van een digitale handtekening die tijdens een rit regelmatig wijzigt. Daardoor is het praktisch onmogelijk om een voertuig te volgen of te traceren. De technologie en de partnerships zijn er: het Nederlandse elektronicabedrijf NXP levert 802.11p radio en hardware encryptie chipsets voor zowel voetuigunits als wegkantbakens. Siemens levert en integreert de intelligente infrastructuur en rust portalen, viaducten en verkeersregelinstallaties uit met V2X systemen.

Om de definitie te verduidelijken: de afkorting V2X staat voor draadloze communicatie tussen auto’s, bussen en trams (Vehicle-to-Vehicle, V2V) en tussen voertuigen en wegeninfrastructuur (Vehicle-to-Infrastructure, V2I). V2X voegt deze functies toe aan bestaande verkeersbegeleiding en bestuurderassistentie systemen. V2X-ready voertuigen ontvangen informatie van wegkantbakens (RSU’s) en geven tegelijk hun categorie, positie en snelheid via de RSU’s door aan een verkeersmanagementsysteem.
Binnenkort zullen deze communicatiesystemen klaar zijn voor serieproductie, bij de Siemens onderzoeksafdelingen zijn de volgende stappen al gepland: voor de volgende stap wordt onderzocht hoe voetgangers en fietsers samengevoegd kunnen worden in een coöperatief systeem en hoe voertuigposities preciezer bepaald kunnen worden – een cruciale stap in de richting van autonoom rijden.