20

TNO-rapport | TNO 2014 R10344 | 0.1

2 / 20

Inhoudsopgave 1 1.1 1.2 1.3

Inleiding .................................................................................................................... 3 Inleiding op het Vraaggestuurde Programma VP AMS ............................................. 3 Management oordeel van de VP manager ................................................................ 4 Hoogtepunten in 2013 ............................................................................................... 4

2 2.1 2.2 2.3

Uitvoering in 2013 .................................................................................................... 9 Uitvoering van het programma .................................................................................. 9 Vraagsturingsproces 2013 ....................................................................................... 11 Samenwerking nationaal en internationaal ............................................................. 11

3 3.1 3.2 3.3

Resultaten .............................................................................................................. 15 Betrouwbare mobiliteit ............................................................................................. 15 Schone mobiliteit ..................................................................................................... 15 Veilige mobiliteit ....................................................................................................... 17

4 4.1 4.2 4.3

Innovatieprogramma’s en Topsectoren .............................................................. 20 Topsector HTSM Roadmaps Automotive ................................................................ 20 Topsector Logistiek.................................................................................................. 20 Innovatieprogramma HTAS ..................................................................................... 20


1

Inleiding

1.1

Inleiding op het Vraaggestuurde Programma VP AMS

3 / 20

Binnen TNO thema Mobiliteit is het VP AMS (Automotive Mobility Systems) gericht op het versterken van de concurrentiepositie van de Nederlandse Automotive- en Mobiliteitsindustrie met het ministerie van Economische Zaken (EZ) als regievoerder. Het VP AMS richt zich vooral op het ontwikkelen van innovatieve oplossingen voor het verbeteren van de voertuigveiligheid, zuiniger en schoner maken van voertuigen en verbeteren van de duurzaamheid, veiligheid en betrouwbaarheid van het verkeer. Hierbij wordt intensief samengewerkt met de Nederlandse automotive industrie en toenemend ook met Nederlandse verkeersindustrie en ander industrieën die zich in nieuwe segmenten van mobiliteit gaat bewegen. Voor het VP AMS zijn drie business lines relevant. Onderstaand wordt per business line de globale inhoudelijke doelstelling van het VP gegeven: Innovatiegebied Betrouwbare Verkeerssystemen • Business line 1: Betrouwbaar o Oplossingen om de robuustheid van het mobiliteitssysteem te verbeteren. Dit kan middels in-car systemen voor advisering of beïnvloeding van de bestuurder, eventueel ingrijpen in de besturing van het voertuig maar ook via intelligente verkeersmanagementsystemen voor betere doorstroming en betere benutting. • Business line 2: Logistiek o Geen directe betrokkenheid in projecten, wel raakvlakken (op het gebied van duurzaamheid en voertuiginnovatie). Innovatiegebied Veilige en Schone Transportmiddelen • Business line 3: Schoon en Zuinig o Oplossingen om het voertuigverbruik en CO2 uitstoot significant te reduceren terwijl wordt voldaan aan de eisen van de emissiewetgeving en lokale luchtkwaliteit. Het betreft hier zowel technische maatregelen in het voertuig als oplossingen gericht op ‘groen’ verkeersmanagement. • Business line 4: Veilig o Oplossingen voor het vermijden van verkeersongelukken of, wanneer onvermijdbaar, het letsel en schade te minimaliseren. Het betreft hier zowel systemen voor actieve veiligheid in het voertuig als maatregelen gericht op de bestuurder, andere (kwetsbare) weggebruikers als mogelijke oplossingen in het verkeersmanagement.


1.2

4 / 20

Management oordeel van de VP manager De uitvoering van het VP programma is in 2013 grotendeels zoals gepland uitgevoerd. Er zijn een aantal projecten afgesloten met mooie resultaten (zie hieronder o.a. bij hoogtepunten 2013). Ook in 2013 heeft TNO vanuit het thema Mobiliteit een aantal resultaten bereikt waarmee direct maatschappelijke impact gemaakt wordt als ook innovaties die direct door de industrie verder naar een product doorontwikkeld kunnen worden. Voorbeelden hiervan zijn te vinden op de TNO site https://www.tno.nl/mobiliteit of op het TNO YouTube kanaal http://www.youtube.com/user/TNOResearch/featured. Een goed voorbeeld van hier gepubliceerde resultaten uit 2013 is het fietsers AEB protocol. http://www.youtube.com/watch?v=y4tpvhWYEzc&feature=c4overview&list=UUowrFy3JghpFkwYCuV6Gsrw

Met betrekking tot het VP programma is in 2013 een stap gemaakt om expliciet vorm te geven op welke kruispunten van kennisontwikkeling en markttoepassing TNO impact kan maken. Hiervoor is al het onderzoek ondergebracht in Product Markt Combinaties (PMCs). Hiermee wordt veel duidelijker wat TNO doet, maar ook de breedte waarover TNO actief is als het gaat om automotive onderzoek. In totaal zijn er 15 PMCs geïdentificeerd. Hieronder is beschreven welke deze zijn en welke resultaten er in elke PMC bereikt zijn. TNO wil meer focus in haar onderwerpen en daarom is in 2013 een proces van Life Cycle Analyse (LCA) geïntroduceerd voor de beoordeling van de voortgang en markt aantrekkelijkheid van deze PMCs. Op basis van de resultaten van deze LCA is een selectie van kleiner aantal (10) PMCs gemaakt waarop TNO zich verder zal focusseren. Dit zal leiden tot meer focus in onderzoek en concentratie van activiteiten in de markt. Om te borgen dat er voldoende synergie tussen deze PMCs wordt bereikt en dat de aansluiting bij de markt goed geborgd wordt heeft TNO in de loop 2013 de beweging gemaakt om haar PMCs te klusteren in grotere programma’s: • Automated Driving • Cooperative Mobility • Low Carbon Heavy Duty Powertrain • Policy and Legislation Deze programma’s zullen ook de basis zijn van de publiek-private shared innovation programmes die TNO in zal richten. Onderzoek ondergebracht in deze programma’s zal de grondslag vormen voor het onderzoeksprogramma van TNO in het TKI HTSM – roadmap Automotive. Samen met het bedrijfsleven is ruim 2,5 mln. € aan grondslag voor TKI projecten gevormd, wat gezien het moeilijke klimaat toch een zeer mooi resultaat is. 1.3

Hoogtepunten in 2013

1.3.1

Robust Cooperative Automated Driving •

Project Objective o Realize fully (longitudinal and lateral) automated vehicle in which in particular the lateral automation is safe, reliable, and robust against sensor impairments for the entire velocity range of the vehicle.


5 / 20

Evaluation based on the following case: driving on highway in mixed traffic, following a preceding vehicle and/or keeping lanes. o To be demonstrated at the “Dag van Maarssen” as part of DAVI, i.e. Innovation Relay, November 12, 2013. (see video http://www.innovatie-estafette.nl from 2:27 min onwards) Starting points o Use currently available C-ACC Prius in TNO; no additional instrumentation. o Lateral automation must be combined with existing C-ACC functionality. Period o Project start at September 9, 2013 and end at November 12, 2013 => Hence, 10 weeks. Project activities o

•

•

•

•

Result o Successful demo with the Minister (I&M) on November 12th with automated vehicles on the pubic highway in mixed traffic, the A10 in Amsterdam. The demo has created awareness and in general a positive mind set towards automated driving and the willingness to support testing of automated vehicles to accelerate deployment including permit

for public highway testing


1.3.2

6 / 20

Concept ontwikkeling cyber security for mobility Security dreigingen voor coöperatieve en verbonden mobiliteitssystemen Security voor coöperatieve en verbonden mobiliteitssystemen is een onderwerp dat in de komende jaren steeds belangrijker gaat worden. Dit door de toenemende hoeveelheid software die in voertuigen gebruikt wordt en de mate van verbondenheid van deze voertuigen die sterk toeneemt. Deze trend vormt een gecombineerd veiligheids- en security-risico, omdat recent onderzoek aangetoond heeft dat er mogelijke zwaktes zitten in de security van voertuigen. TNO heeft onderzocht wat het security probleem voor mobiliteit anders maakt dan het security probleem voor huidige ICT systemen. Het verschil zit hem onder andere in de snel veranderende topologie van de lokale netwerken, dat er mensenlevens op het spel staan bij het gebruik van coöperatief automatische rijdende voertuigen en dat de kosten acceptabel zijn voor deze systemen in voertuigen. Er is een demonstratie gerealiseerd in het DITCM Experience Center van de mogelijke security risico’s voor coöperatieve applicaties. De gedemonstreerde security risico’s zijn op het gebied van de communicatie via ITS-G5 en voor de positionering. Positionering aan de hand van alleen GPS data is te verstoren, waardoor het systeem verkeerde of geen tijd en positie informatie heeft. Als er geen security toegepast wordt op de communicatie via ITS-G5 is het niet mogelijk voor een voertuig om te bepalen welke berichten hij kan vertrouwen. Op de CRITIS conferentie (http://www.critis2013.nl/ ) is een paper gepresenteerd welke duidelijk maakt dat mobiliteit een kritische infrastructuur gaat worden. Het geeft een overzicht van de aanleidingen van een hacker om het systeem te misbruiken. Daarnaast stipt het de voor de onderdelen internet communicatie, voertuig ad-hoc netwerken en in voertuig system de grootste voorziene uitdagingen aan. De grootste geïdentificeerde security uitdagingen zijn het verzorgen van data integriteit, secure positie informatie en systemen die secure bij design zijn. Deze onderwerpen zullen verder onderzocht moeten worden om coöperatieve automatisch rijdende voertuigen mogelijk te maken. Met de partners binnen DTICM zal de propositie van TNO op het gebied van Security for Mobility verder worden uitgewerkt.


1.3.3

7 / 20

Dual fuel concept feasibility study TNO modifies Diesel engine for flex fuel operation using 90% natural gas Natural gas recently attracted much attention as an energy source for on-road applications. Besides reduction of operational costs, this is mainly driven by the growing societal demand for both CO2 reduction and for energy security. Utilization of “low-carbon” fuels like Compressed Natural Gas (CNG) opens the route to a short term reduction of CO2 emissions (up to 20%). At the same time, the demand for automotive diesel fuel has grown faster than that of gasoline. With marine diesel engines also poised to use better quality diesel fuels, this makes any technological solution that could replace diesel (while keeping comparable thermal efficiency) of great interest. As a first, TNO demonstrated the feasibility of an advanced diesel-CNG combustion concept to meet ultra-low emissions without the necessity of a NOx and Particulate aftertreatment system in combination with high thermal efficiencies on a full-scale engine; so-called Reactivity Controlled Compression Ignition (RCCI). By in-cylinder blending of two fuels, the desired combustion conditions are realized in a diesel engine. This RCCI combustion concept relies on auto-ignition of the air-fuel mixture and is sensitive for cylinder-to-cylinder variations. With TNO’s Flex Fuel Control concept, the combustion process in each cylinder is monitored and on-line adapted using in-cylinder pressure sensor information. This enables stable engine operating for minimized diesel-to-gas blend ratios, and thus minimized operational costs and CO2 emissions.

Figure 1: Experimental set-up for diesel-CNG RCCI testing

As a first step, the potential of the diesel-CNG RCCI concept was demonstrated on TNO’s advanced combustion platform, which is based on a state-of-the-art Tier4f diesel engine (see Figure 1). This six cylinder, 8 l heavy duty engine was equipped with a gas injection system, which used single point injection and mixed the gaseous fuel with air upstream of the intake manifold. For this engine configuration, RCCI operating limits have been explored. It is seen that RCCI operation with EuroVI engine out NOx and soot emission levels was achieved up to mid-load range. Corresponding hydrocarbon (HC) emission levels were high, but exhaust temperature levels hold promise for a suitable reduction through catalytic


8 / 20

aftertreatment. Thermal efficiency was comparable to or better than diesel operation by running the engine on 90% natural gas. The next phases of TNO research focus on RCCI operation over the full load range of the engine with acceptable HC emissions. Besides hardware combustion system modification, combustion control is an essential topic to enable robust, high efficient RCCI engine operation under all operating conditions. This will open the route to brake thermal efficiencies above 50%. This study attracted much interest from automotive industry. The results will also be presented at the SAE World Congress, April 8-10, 2014, Detroit, USA.


2

Uitvoering in 2013

2.1

Uitvoering van het programma

9 / 20

Het VP AMS is onderverdeel in een aantal samenhangende deelprogramma’s gefocust op specifieke product markt combinaties (PMCs). In deze PMCs wordt gericht gewerkt aan oplossingen voor specifieke klanten en markten. Door expliciet een koppeling met een beoogde toepassing en markt te maken wordt meer focus verkregen in de kennis en technologie ontwikkeling. Bedrijven en andere stakeholder uit de markt worden zo vroeg mogelijk in de ontwikkeling van de oplossing betrokken. De PMCs zijn verbonden met de business lines van TNO mobiliteit die de aansluiting met de markt invullen. Betrouwbare mobiliteit Onderzoek binnen deze business line wordt vooral binnen het VP Reliable and Sustainable Mobility (RSM) uitgevoerd. Binnen het VP AMS worden projecten uitgevoerd in de PMC: •

DITCM innovations4TNO (DITCM) Uitvoeren van projecten die de invoering van coöperatieve systemen en de innovaties binnen DITCM versnellen.

Schone mobiliteit Onderzoek binnen de business line ‘schoon en zuinig’ bestaat uit zes PMCs: •

Diesel Emission Control Control technologie gericht op verbetering van real world voertuigemissies en reductie van brandstofverbruik en CO2-emissies. Focus op heavy duty voertuigtechnologie.

•

Flex Fuel Control Ontwikkeling van modelgebaseerde motorregeling voor geavanceerde verbrandingsconcepten, in het bijzonder dual fuel Pre-mixed Charge Compression Ignition (PCCI).

•

Predictive Clean Energy Management Model gebaseerde regelstrategieën die het totale aandrijflijnrendement maximaliseren door het optimaliseren van de synergie tussen motor, energie opslag, uitlaatgas nabehandeling, energie terugwinning en aandrijving van diverse voertuignevenfuncties. Dit onder expliciete randvoorwaarde van het voldoen aan emissieregelgeving.

•

Electrical Variable Transmission Ontwikkeling van het door TNO geoctrooieerde concept van de EVT en het ontwikkelen van modellen en control technologie voor optimale toepassing van de EVT in een voertuig.


10 / 20

•

Future Transport Energy Carriers Ontwikkeling van een strategie en roadmap voor toepassing van toekomstige energiedragers in transport. Doel is een breed gedragen visie en roadmap te ontwikkelen die vervolgend specifiek gemaakt kan worden voor TNO eigen onderzoeksprogramma en de technologie/productontwikkeling van partners/klanten.

•

Green Dynamic Traffic Management Verlaging van verkeersemissies (CO2, vervuilende en geluidsemissies) door monitoring en optimale sturing van verkeersstromen en netwerken.

Veilige mobiliteit Onderzoek binnen de business line ‘schoon en zuinig’ bestaat uit acht PMCs: •

Safety State Estimation Schatting van de integrale veiligheidstoestand van een voertuig. De voertuigdynamische toestand van het (eigen) voertuig (geschat met de bestaande TNO VSE technologie) wordt uitgebreid met schatting van plaats op de weg en relatieve beweging ten opzichte van andere voertuigen.

•

Intelligent Tyre Development Ontwikkeling van technologie voor (draadloze) sensoren in de band. TNO focusseert zich op het schatten van bandeigenschappen, wrijving en krachten in het band-weg contact.

•

Real Life Safety Methodology Ontwikkeling van tools en methodologie om de ontwikkeling van actieve veiligheidssystemen te versnellen, ontwikkelkosten te reduceren en de robuustheid en acceptatie van eindgebruikers te verbeteren.

•

Situation Awareness for Driver Assistance Ontwikkeling van risk estimation algoritmen t.b.v. collision avoidance met als belangrijkste toepassing veiligheid van fietsers. Technologie richt zich op multisensor detectie en risicovoorspelling.

•

Active Human Modelling Ontwikkeling van actieve mensmodellen met betrouwbare letselvoorspelling t.b.v. de ontwikkeling van veiligheidssystemen. Toepassing voor zowel inzittenden als overige (kwetsbare) verkeersdeelnemers.

•

Driver State, Workload Estimation and classification Ontwikkeling van een basismodel voor driver state en workload die adaptieve driver assistance mogelijk maken.

•

Intelligent Vehicle Safety Platform Software platform (middle ware) dat een naadloze verwerking van dat van voertuigsensoren en data van communicatie ondersteunt en daarmee een gecentraliseerd safety awareness platform voor de volgende generatie ADA systemen mogelijk maakt.


•

2.2

11 / 20

Cooperative System Design and Evaluation Tool suite Op basis van bestaande (interne) TNO tools wordt een integrale tool suite en ontwikkel methodologie ontwikkeld voor coöperatieve systemen en applicaties.

Vraagsturingsproces 2013 Het Vraagsturingsproces is vooral ingericht door actieve participatie in het roadmapteam van de TKI HTSM-roadmap automotive. Dit roadmapteam, onder voorzitterschap van AutomotiveNL, is samengesteld uit vertegenwoordigers van de bedrijven en kennisinstellingen die samenwerken in de het automotive TKI programma van HTSM. Het roadmapteam is verantwoordelijk voor opstelling en actualisatie van de TKI HTSM-Automotive roadmap en borgen dat deze gedragen wordt door haar stakeholders. Het roadmapteam initieert eventueel initiatieven voor TKI grondslag of –toeslag projecten en beoordeelt of projectvoorstellen passen op de TKI roadmap en adviseert daarover aan de roadmaptrekker. Onder leiding van AutomotiveNL zijn workshops georganiseerd om bedrijven te betrekken bij samenwerkingsprojecten met kennisinstellingen (t.b.v. TKI grondslag) en zijn er workshops georganiseerd om de gezamenlijke roadmap zodanig te updaten dat deze beter aansluit bij concrete behoeften van de industrie om te participeren in onderzoek bij kennisinstellingen. • De bedrijven gaven in 2013 aan de TKI regeling complex te vinden. Desondanks is er voor ruim 2,5M€ TKI grondslag gegenereerd. • AutomotiveNL heeft besloten om haar activiteiten op het gebied van innovatie ondersteuning te bevriezen. Het gevolg is dat er daarmee geen duidelijk ‘platform’ meer is waar TNO voor vraagsturing kan aansluiten. Voor 2014 betekent dit dat TNO (in afstemming met het TKI roadmapteam) hier een grotere rol gaat oppakken.

2.3

Samenwerking nationaal en internationaal

2.3.1

Samenwerking binnen de topsectoren TNO heeft in 2013 haar onderzoeksactiviteiten gebundeld in een aantal grotere programma’s. Doel daarvan is om daarmee focus aan te brengen op onderwerpen die aansluiten bij behoeft in de markt en bij het programma van de TKI HTSMroadmap automatie. Deze programma’s zijn de basis voor publiek-private ‘shared’ innovatieprogramma die TNO opzet met partners binnen het TKI en daarbuiten. Automated Driving Het programma automaten driving sluit aan bij de trend in de automotive sector dat steeds meer voertuigfuncties geautomatiseerd worden en dat voertuigen tijdelijk of in de toekomst zelfs voor langere tijd geautomatiseerd kunnen rijden. TNO richt zich in dit programma vooral op technologie en randvoorwaarden die dit automatisch rijden mogelijk maakt en op wat dit betekend voor de bestuurder en voor andere (kwetsbare) weggebruikers. In 2013 zijn belangrijke stappen gemaakt m.b.t. samenwerking met de industrie m.b.t. automatisering in de logistiek, openbaar vervoer en in automotive toepassingen. TNO zal dit programma uitbreiden naar een publiek-private samenwerking voor shared innovation waarbij ook de RDW en RWS betrokken worden.


12 / 20

Cooperative Mobility Cooperative Mobility is al veel langer een speerpunt van TNO. Samen met 3TU is TNO verantwoordelijk voor de uitvoering van het DITCM programma. In 2013 zijn er belangrijke stappen gemaakt om het DITCM programma concreet in te vullen en eerste stappen te maken in de uitvoering van DITCM. In het cooperative mobility programma bouwt TNO de kennis op om een bijdrage te leveren aan het innovatieprogramma van DITCM. TNO richt zich daarbij vooral op de ontwikkeling van platforms, tools en oplossingen die een veilige en robuuste opschaling mogelijk maken als ook het effect van deze technologie op de bestuurders en weggebruikers. In 2013 zijn grote stappen gemaakt in het betrekken van I&M en RWS bij de programmering van DITCM en het TNO programma op het gebied van coöperatieve mobiliteit. Low Carbon HD Transport Nederland heeft een sterke transport sector met belangrijke OEMs en toeleveranciers in trucks, bussen en speciale zware voertuigen en een sterke logistieke sector. De transport sector staat voor grote uitdagingen om een transitie naar lage CO2 uitstoot te maken. In het programma Low Carbon HD Transport gaat TNO samen met deze industrie en een programma opzetten dat de bouwstenen voor deze CO2 reductie gaat realiseren. TNO zal zich in dit programma vooral richten op (verdere) CO2 reductie in geavanceerde aandrijvingen en transitie naar toepassing van toekomstige energiedragers. 2.3.2

Samenwerking met Nederlandse universiteiten Naast de bestaande samenwerking met Nederlandse universiteiten en hogescholen (gastcolleges, TNO-ers in deeltijd werkzaam bij deze instellingen) zijn er in 2013 een aantal nieuwe initiatieven genomen: Ontwerpersopleiding Automotive System Design TU/e Een PDEng Trainee heeft vervolg gegeven aan het promotieonderzoek op het gebied van modelreductie dat TNO in de afgelopen jaren heeft ondersteund. Ook heeft TNO een in-house project verzorgd voor de nieuwe lichting trainees. Een groep van 23 PDEng trainees heeft gedurende 8 weken aan de ontwikkeling van een geïntegreerd coöperatief safety platform gewerkt onder begeleiding van TNO experts, als deel van hun opleiding. TNO heeft een aantal STW aanvragen vanuit de universiteiten ondersteund. TNO zal deze ondersteuning bij voorkeur invullen door PDEng trainees naast de AIO’s in te zetten op toepasbaar maken en overdracht van de resultaten. Dutch Automated Vehicle Initiative (DAVI) Samen met TUD, RDW en Connect is TNO betrokken bij het DAVI initiatief. In 2013 is DAVI gelanceerd gericht op het mogelijk maken van testen van zelfrijdende auto’s op de openbare weg. TNO heeft hiervoor het voertuig en alle technologie aangeleverd en de demonstratie aan de minister van I&M verzorgd. https://www.tno.nl/content.cfm?context=overtno&content=nieuwsbericht&laag1=37&laag2=2 &item_id=2013-11-12%2010:35:23.0


13 / 20

TNO zal haar activiteiten op het gebied van automation vooral borgen in het eerder genoemde Automated Driving programma. Voor TNO richt DAVI zich vooral op de samenwerking met RDW op het gebied van voertuigtoelating. Samenwerking met STW voor financieringsinstrument voor inzet TKI toeslag De ontwikkeling van een gezamenlijk financieringsinstrument van TNO en STW voor automotive onderzoeksprojecten is helaas nog onvoldoende uit de verf gekomen. Er heeft een gesprek met STW plaats gevonden waarin wordt bevestigd dat STW positief staat tegenover het idee om één gezamenlijk programma te financieren, echter binnen de mogelijkheden van bestaande STW instrumenten. Dit wordt nu verder uitgewerkt. Aanstelling Marieke Martens als deeltijd hoogleraar aan de UT Marieke Martens (TNO perceptual and cognitive systems) is benoemd tot deeltijd hoogleraar Intelligent Transport Systems and Human Factors aan de universiteit Twente. Dit zal resulteren in een meer structurele samenwerking met haar onderzoeksgroep.

2.3.3

Nationale samenwerkingsverbanden •

•

•

•

2.3.4

HTAS (High Tech Automotive Systems). Het HTAS innovatieprogramma is in 2012 formeel afgerond. De laatste HTAS projecten (Fervent2 en Verified2) zijn in 2013 afgerond. TKI HTSM-automotive. Op 1 september 2012 is de stichting TKI HTSM opgericht. Eén van de roadmaps van de TKI HTSM is de automotive roadmap. In 2013 is ruim 2,5M€ grondslag gevormd TNO deels in een cofinancieringsproject, deels onder een publiek-private samenwerkingscontract. Tevens is in 2013 een eerste TKI gestart. (http://www.hollandhightech.nl/htsm/Innovatie/Innovatiecontract_en_roadmaps) AutomotiveNL is de sectororganisatie voor de Nederlandse automotive industrie met als doelstelling het bevorderen van een bloeiend en groeiend automotive netwerk in Nederland door realisatie van een internationale automotive hotspot voor Smart Mobility en Future Powertrain. AutomotiveNL heeft een innovatieprogramma dat de inhoud van de roadmap TKI HTSMautomotive afdekt. AutomotiveNL is belangrijke partner voor TNO in de realisatie van projecten binnen de TKI. (http://www.automotivenl.com/organisatie/innovatie) DITCM (Dutch Integrated Test site for Cooperative Mobility) is een partnership van leidende Nederlandse bedrijven, overheden en instellingen op het gebied van coöperatieve mobiliteit. Binnen DITCM wordt gewerkt aan een gezamenlijk innovatieprogramma (DITCM innovation) en DITCM heeft een test site voor coöperatieve systeemontwikkeling (DITCM innovation). (http://www.ditcm.eu/media/documents/DITCM_corp_presentation.pdf)

Internationale samenwerkingsverbanden •

ERTRAC, the European Technology Platform for Road Transport. ERTRAC werkt aan een gemeenschappelijke Strategic Research Agenda, waaraan TNO ook haar bijdrage levert. Andere NL partners zijn DVS en SWOV.


• •

•

•

14 / 20

iMobility (vroeger genaamd eSafety) forum. Deze groep werkt aan een gemeenschappelijke Strategic Research Agenda. EARPA. Vereniging van Road Transport R&D Providers. Vanuit TNO wordt secretariaat ingevuld en heeft de thema directeur mobiliteit zitting in de board. Focus ligt op automotive RenD. TNO is trekker van task force (TF) Urban Mobility en heeft key posities in de meeste ander TF’s. Verder vindt hier consortiumvorming voor EU-projecten plaats. EGVIA, the European Green Vehicles Initiative Association is het samenwerkingsverband van Europese bedrijven en kennisinstellingen op het gebied van schone voertuigtechnologie. TNO participeert actief in EGVIA in het voorbereiden (en uitvoeren) van pre-competitief Europese onderzoek. ERTICO ITS Europe is een multi-sector, public/private partnership die zich richt op de ontwikkeling en implementatie van Intelligente Transport Systemen. TNO is lid van dit partnership. Met ERTICO worden regelmatig projectvoorstellen in het EU Kaderprogramma geschreven.

TNO participeert binnen VP AMS in een 15-tal Europese projecten binnen het Europese Kaderprogramma. In deze projecten wordt samengewerkt met een groot aantal internationale partners.


3

15 / 20

Resultaten Het onderzoek binnen het VP AMS is gefocusseerd op de ontwikkeling van oplossingen ten behoeve van specifieke product markt combinaties (PMCs). Met deze focus sluit het VP onderzoek aan op de concrete behoefte van haar (industriële) stakeholders. De resultaten van het programma in 2013 worden hieronder samengevat per PMC.

3.1

Betrouwbare mobiliteit DITCM innovations4TNO • Binnen DITCM wordt met Rijkswaterstaat en bedrijven gewerkt aan een defacto standaard voor een in-car coöperatief platform. TNO is verantwoordelijk voor de architectuur van het platform. • TNO zit in het dagelijks management van DITCM. Vanuit het VP programma is een bijdrage geleverd aan het ontwikkelen van inhoudelijke ontwikkelprogramma van DITCM. • Security van een coöperatief systeem heeft hoge prioriteit. Er is een project uitgevoerd waarin samen met DITCM partners wordt gewerkt aan de gewenste positionering van TNO op dit gebied. Een eerste voorzet voor een propositie vanuit TNO is uitgewerkt en demonstreerbaar gemaakt (demo in DITCM Experience Centre).

3.2

Schone mobiliteit Diesel Emission Control • Een project voor de ontwikkeling van de volgende generatie uitlaatgasnabehandeling is gestart (loopt door in 2014). Het project wordt gecofinancierd. In het project wordt de state-of-the-art onderzocht en wordt o.a. een concept ontwikkeld voor thermal management die CO2 reductie mogelijk maakt. • Een TKI toeslag project ‘next generation aftertreatment’ is gestart dat door ontwikkelt op het hierboven genoemde cofinancieringsproject. In dit project worden principes voor thermal management en oorzaken van vorming van ureum deposities onderzocht. Flex Fuel Control • Het concept om met één cilinderdruksensor het drukverloop in alle cilinders van een verbrandingsmotor te schatten is verder uitgewerkt. In september is een MSc student gestart. • Er is onderzocht of het TNO Closed loop Combustion Control concept kan worden geïmplementeerd op een FPGA hardware platform. • Een standaard Tier4f diesel motor is omgebouwd naar een diesel-CNG platform voor verbrandingsonderzoek. Op dit platform is een succesvol dual fuel PCCI concept geïmplementeerd. • Op basis van de resultaten van het dual fuel PCCI onderzoek is een literatuur en patentstudie uitgevoerd.


16 / 20

Predictive Clean Energy Management • Het HTAS project Fervent2 is afgerond. TNO heeft hierin haar Integrated Powertrain Control (IPC) concept geoptimaliseerd. • Het EU project ConVENienT (partners TUD en DAF) is gestart. In dit 4-jarige project zal TNO werken aan een ‘previewer’ die scenario based informatie levert t.b.v. powertrain en vehicle management. • Het EU project Transformers (partners DAF, van Eck) is gestart. In dit project wordt gewerkt aan concepten met gedeeltelijke (hybride)aandrijving vanuit de trailer. TNO werkt aan implementatie van haar IPC strategie op een standaard motorcontroller in een ‘power on demand’ strategie. • De eerste fase om te komen tot een demonstratie voertuig voor de IPC strategie is gerealiseerd. Implementatie in een fysiek voertuig is de volgende fase (2014). • Het ontwikkelen van een ‘Situation Adaptive en Predictive Energy Management’ is gestart met het ontwikkelen en valideren van een architectuur en een prediction strategy. • In het ERANET+ project ABattReLife) is de relatie tussen batterij degradatie en snelladen en temperatuur onderzocht. De modellen die dit oplevert zullen leiden tot verlenging van batterij levensduur en efficiënter gebruik. • In het EU project AMBER-ULEV onderzoekt TNO hoe energy management van de aandrijving gecombineerd kan worden met voertuigdynamica regeling van een ultra lichtgewicht voertuig. • Route-based Predictive energy management is zeer aantrekkelijk voor (hybride) elektrische bussen die vaste of voorspelbare routes rijden. In een project is een simulatie omgeving gerealiseerd voor topologie en control optimalisatie van bussen. Het model is gevalideerd op een elektrische bus. De modellen zijn geschikt voor integratie in het voertuig energiemanagement en leveren dan een significante brandstofbesparing op. Electrical Variable Transmission • In het EU project MotorBrain is een prototype van de Electric Variable Transmission gerealiseerd en beproefd. Hiervoor is ook de inverter regeling ontwikkeld voor dit nieuwe aandrijfconcept. Tevens is er een studie gedaan naar de ontwerp implicaties van de ISO 26262 (fuctional safety) standaard. Eerste beproevingsresultaten zien er veelbelovend uit. Future Transport Energy Carriers • Er is een rapport gepubliceerd met een beknopte analyse van het internationale krachtenveld en de stappen de gezet moeten worden op zowel beleids- als technologiegebied. Op basis van dit inzicht heeft TNO ondersteuning gegeven aan de mobiliteitstafel tijdens de vorming van het SER energieakkoord. • T.b.v. min. I&M is een rapport over brandstofroutes voor transport met aardgas als primaire energieborn geschreven. Samen met ECN en CE Delft heeft TNO onderzocht wat de rol van energiedragers is in de routekaart duurzame mobiliteit van het min. I&M. Green Dynamic Traffic Management • Het model waarmee lokale emissies worden voorspeld is verder gedetailleerd en gevalideerd. Het resultaat is een fijnmazige, uur tot uur model waarmee de omstandigheden per voertuig kunnen worden gemodelleerd. Dit model is


•

3.3

17 / 20

gevalideerd in een test in Den Haag. Implementatie in verkeersmanagement zal in 2014 plaats vinden in een Nederlandse stad. Er is een onderzoek uitgevoerd of vergelijkbare concepten toepasbaar zijn voor lange transportcorridors en netwerken van transport hubs en corridors.

Veilige mobiliteit Safety State Estimation • Een concept voor verbeterde bepaling van de eigen voertuigpositie is ontwikkeld en geïmplementeerd in een voertuig. Bepaling van positie op de weg of rijstrook is hierdoor mogelijk. • De huidige VSE is uitgebreid met video waardoor de eigen voertuigdynamica kan worden geschat t.o.v. wegmarkeringen. • Eerste stappen om tot een hoog-dynamische risicoschatting voor botsingen te komen zijn gemaakt. • Op basis VSE en risicoschatter is een voertuig trajectorie voorspeller gemaakt die real time de voertuig trajectorie voorspelt en een ‘preview envelope’ berekent op basis van voertuigeigenschappen (grens stabiliteit). De vehicle trajectory prediction is in een demo voertuig geïmplementeerd. • Het HTAS Verified 2 project is afgerond met een demonstratie van de gerealiseerde voertuigen. TNO heeft haar actieve vering systeem in combinatie met een modelgebaseerde voertuigdynamica-regeling gedemonstreerd. Intelligent Tyre development • De bestaande studie naar mogelijke applicaties voor de i-tyre technologie is geüpdatet op basis van de huidige resultaten en gesprekken met potentiële klanten/partners. • Het Tyre State Estimation model dat bandparameters en band-wegdek contacteigenschappen schat is verder ontwikkeld. Validatie van de verticale kracht schatting is helaas uitgesteld naar 2014 i.v.m. een storing aan de bandenmeetwagen van TNO. Real Life Safety Methodology • In het EU project PROS ontwikkelt TNO methoden voor de analyse van het gedrag van weggebruikers en voert TNO deze analyse ook uit. • In het EU project AsPeCSS wordt gewerkt aan de verbetering van ADAS systemen voor de veiligheid van voetgangers en fietsers. TNO werkt aan standaardisatie van AEB-testen voor voetgangers en fietsers (o.a. in samenwerking met EuroNCAP). • Het EU project InteractIVe is in 2013 afgesloten met een demonstratie van alle ontwikkelde veiligheidssystem. TNO heeft meegewerkt aan de ontwikkeling van de evaluatie methoden en de evalulatie van de ontwikkelde systemen. • TNO werkt met alle leidende voertuigfabrikanten en toeleveranciers van veiligheistechnologie aan het opzetten van een consortium voor de ontwikkeling van EU geharmoniseerde Real Life Test Methoden. Een werkgroep van dit consortium schrijft een Real Life Safety protocol waarbinnen TNO de gedragscomponenten voor haar rekening neemt. Ook zijn er in opdracht van het consortium opdrachten uitgevoerd in het VeHIL lab (invloed lichtomstandigheden). • Eerste stappen zijn gemaakt om tot een tool te komen de Real Time scenario’s kan genereren van safety critische scenarios gegenereerd uit echte meetdata.


•

•

18 / 20

Doel is om tot een beperkte set van representatieve scenario’s te komen die de basis vormt voor testen en validatie standaarden. Voor min. I&M is het project Veilig en Bewust op de fiets afgerond. Er is onderzoek gedaan naar de meest belovende oplossingen voor verhogen ven fietsersveiligheid (in het bijzonder oudere (e-)fietsers). Er is een onderzoek uitgevoerd naar de invloed van lichtomstandigheden op de effectiviteit van veiligheidssystemen voor fietsers en voetgangers.

Situation Awareness for Driver Assistance • In het EU project eVADER wordt een akoestisch waarschuwingssysteem ontwikkeld voor electrische voertuigen. TNO werkt aan een systeem voor het detecteren van kwetsbare verkeerdeelnemers (fietsers, voetgangers) die een mogelijk botsgevaar opleveren. Doel is om deze een gerichte geluidsbundel te waarschuwen. • De technologie voor het waarschuwen van bestuurders voor mogelijke botsingen met fietsers op basis van sensordata en communicatie. De algoritmes voor risico analyse zijn verder verfijnd. Toepassing voor railvoertuigen (tram, geleide bus) zijn onderzocht. Het resultaat is in een demonstratievoertuig geïmplementeerd. • Een plug-in module voor de TNO PreScan tool is ontwikkelend waarmee fysisch correct video camera’s kunnen worden gemodelleerd. • Een plug-in module voor de TNO PreScan tool is ontwikkeld van een radar sensor (incl. antennes en signaal processing) is uitgevoerd en als concept gedemonstreerd. Active Human Modellling (AHM) • Een database met letselcriteria is ontwikkeld en toepasbaar gemaakt voor gebruik met dummymodellen in simulatie. De modellen zijn gevalideerd met eigen testen in VeHIL. • Het onderzoek naar modelreductie is voortgezet. Doel is om complexe mensmodellen zover te reduceren wat betreft rekentijd dat zijn realtime toepasbaar worden in veiligheidssystemen. Dit maakt het mogelijk om deze systemen adaptief te maken op basis van postuur, houding, activiteit etc. • Er is een eerste haalbaarheidsonderzoek uitgevoerd naar de mogelijkheid om een model te ontwikkelen dat het gedrag van fietsers voorspeld. In het model zullen gedragsmodellen en biomechanische modellen worden gecombineerd. De eerste resultaten zijn positief dus dit project zal worden doorgezet in 2014. Driver State, Workload Estimation and classification (DSWE) • Een systeem is ontwikkeld voor het monitoren van ‘driver safety performance’ en safety critical events. Het systeem is geïmplementeerd en getest in een voertuig. Dit project is gecofinancierd. • In het RaakPro project ADVICE ontwikkelt TNO met de Hogeschool ArnhemNijmegen een werklastschatter. Het concept is met TomTom geïmplementeerd in hum product en geëvalueerd. • Door steeds verdergaande automatisering van rijtaken of systemen die automatisch ingrijpen maken wordt het steeds belangrijker om de bestuurder goed te ondersteunen tijdens de transitie van zelf rijden naar automatisch acties van het voertuig of vice versa. Eerste concepten van een dergelijk ondersteunend systeem is ontwikkeld en geëvalueerd in de rijsimulatoren van TNO in Soesterberg.


19 / 20

Intelligent Vehicle Safety Platform (iVSP) • In het EU project VRUITS worden ITS applicaties ontwikkeld t.b.v. (de veiligheid van) kwetsbare verkeersdeelnemers. TNO heeft op basis van ongevalsscenario analyse een aantal van applicaties geselecteerd die later op de DITCM test side zullen worden getest en geëvalueerd. • In het EU project Compass4D worden coöperatieve applicaties ontwikkeld die later op de DITCM test site zullen worden getest en geëvalueerd. In Compass4D ontwikkeld TNO methoden en een platform voor het testen en evalueren van deze applicaties. • In de EU CSA VRA (i.s.m. ERTICO) worden de uitrol en business modellen voor automatisch rijden uitgewerkt om daarmee sturing te geven aan de H20202 calls op het gebied van coöperatieve systemen en automatisch rijden. • Een coöperatief AEB concept is ontwikkeld, geïmplementeerd op het iVSP platform en in een voertuig getest. Het systeem gebruikt communicatie tussen fietser en voertuig om de fietser te waarschuwen en, als de botsing onvermijdelijk is, een automatische remingreep te initiëren. Het systeem is gedemonstreerd op de i-mobility challenge. • Een nieuw concept voor een goedkope, zeer nauwkeurige positionering is ontwikkeld en getest. Een patentaanvraag loopt. • 23 PDEng trainees van het Stan Akkermans instituut (17 van software engineering en 6 van Automotive System Design) hebben in een in-house project een software architectuur van het iVSP platform ontwikkeld en geïmplementeerd. De resultaten zijn gedemonstreerd in een voertuig. Cooperative System Design and Evaluation Tool suite • De Coöperatieve tool suite bestaat uit verschillende tools die TNO gebruikt heeft in verschillende projecten voor verschillende doelen. Een specificatie is uitgewerkt hoe uit deze verschillende tools een samenhangt toolchain kan worden gevormde die ontwikkeling in een v-cycle ondersteund. • In het EU project Drive C2X is een set evaluatietools ontwikkeld t.b.v. het Europese project. Deze tools zijn zodanig opgezet dat zij passen in het CSDE raamwerk. • Onderdeel van de toolsuite zijn ook geïnstrumenteerde testvoertuigen. Doel is om tot een universeel platform te komen dat ook door andere instituten wordt gebruikt. Dit platform is gebaseerd op het MOVE platform dat TNO enkele jaren geleden met kenniswerkers van bedrijven in de kenniswerkersregeling heeft ontwikkeld. Met de TUD en TU/e is gewerkt aan het demo-rijp krijgen van de voertuigen die zijn ingezet t.b.v. de demonstratie automatisch rijden op de dag van Maarsen. Met de Fontys hogeschool wordt ditzelfde platform uitgebreid m.b.t. verbetering van de steer-by-wire. • De DITCM test site is uitgebreid met de mogelijkheid om in ‘mixed reality’ te testen. Gesimuleerde voertuigen kunnen tussen echte voertuigen op de test site rijden. Hierdoor kunnen voertuigreacties van echte voertuigen op de acties van virtuele voertuigen worden getest en geëvalueerd. De modellen die deze virtuele modellen beschrijven zijn gevalideerd m.b.t. test data van de test site.


4

Innovatieprogramma’s en Topsectoren

4.1

Topsector HTSM Roadmaps Automotive

20 / 20

Het VP AMS is nauw aangesloten bij de automotive roadmap binnen HTSM. In 2012 is de definitieve roadmap voor de TKI HTSM-Automotive opgesteld en ingediend bij het topteam. In 2013 is ruim 2,5M€ grondslag gevormd in projecten bij TNO deels in een cofinancieringsproject, deels onder een publiek-privaat samenwerkingscontract. Tevens is in 2013 een eerste TKI gestart. 4.2

Topsector Logistiek De aansluiting bij de topsector Logistiek ligt vooral binnen het VP Reliable and Sustainable Mobility. Vanuit de business case STTS (duurzame logistiek) liggen verbanden naar deze topsector.

4.3

Innovatieprogramma HTAS Het belang van HTAS voor dit programma is aan het afnemen. Het HTAS programma is formeel afgesloten eind 2012. Er zijn nog enkele projecten die een verlenging hebben en in 2013 zijn afgesloten.

20

Recommend Documents