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„RoadRunner ist ein leistungsstarkes Werkzeug zur Generierung realistischer, wiederverwendbarer Fahrumgebungen und -szenarien, das die Entwicklung und das Testen von ADAS- und AD-Technologien erheblich beschleunigt und verbessert.“
Simulationsumgebungen benötigen strukturierte, semantisch reichhaltige Karten, die die Szenariogenerierung, Lokalisierung und Bewegungsplanung unter kontrollierten und wiederholbaren Bedingungen unterstützen. HD-Karten bilden diese Grundlage: Ihre objektbasierten Straßenmodelle kodieren Geometrie, Konnektivität und regulatorische Semantik mit Zentimetergenauigkeit und bilden so ein Simulationsgerüst für skalierbare, hochpräzise Tests. Sie ermöglichen es Ingenieuren, Grenzfälle im Zusammenhang mit Verdeckungen, Kreuzungen und nicht befahrbaren Bereichen zu generieren und gleichzeitig die Ego-Pose-Korrektur in GNSS-Bereichen mit eingeschränktem Empfang zu unterstützen sowie Routenlogik in Verhaltensplaner einzuspeisen. Da HD-Karten schemagesteuert und versionierbar sind, lassen sie sich nahtlos in verschiedene Toolchains integrieren – von der SIL/HIL-Simulation bis zum Einsatz – wodurch Reibungsverluste im Engineering reduziert und kontinuierliche Feedbackschleifen mit Flottentelemetrie ermöglicht werden.
HD-Karten sind zwar unerlässlich, doch die lidarbasierte HD-Kartenpipeline ist ressourcenintensiv, und die punktbasierten Informationen können für viele Anwendungen des automatisierten Fahrens (AD) und fortschrittlicher Fahrerassistenzsysteme (ADAS) redundant sein, insbesondere bei einem großflächigen Einsatz. Die Nutzung einer Repräsentation auf mittlerer Ebene ist unerlässlich, um ein Gleichgewicht zwischen Detailgenauigkeit und Effizienz herzustellen. Ähnlich wie vollständige HD-Karten erfassen kompakte HD-Vektorkarten den befahrbaren Raum und die Elemente am Straßenrand als strukturierte Geometrien (z. B. Punkte, Linien und Polygone), die mit semantischen Metadaten angereichert sind. Dieses objektorientierte Format ermöglicht schnelle Abfragen, gezielte Aktualisierungen und modulare Erweiterungen ohne den Mehraufwand einer dichteren lidar-basierten Kartierung. Kompakte HD-Karten erfüllen die gleichen Kernfunktionen von AD/ADAS – Lokalisierung durch visuelle Orientierungspunkte, Bewegungsplanung auf Fahrspurebene und Simulation über semantische Anker zur automatischen Szenarioerstellung – und sind gleichzeitig effizient genug, um in großen städtischen Gebieten eingesetzt zu werden.
Dieser Artikel zeigt, wie man kompakte HD-Vektorkarten in simulationsfertige Inhalte umwandelt, die mit RoadRunner und anderen Plattformen kompatibel sind (Abbildung 1).
Abbildung 1: Nahtlose Konvertierung von GeoMate RealSimE in RoadRunner-Szenen.
RoadRunner HD Map (RRHD) ist ein dokumentiertes, generisches HD-Kartenformat von MathWorks. Das RoadRunner HD-Format wurde speziell für hochauflösende Kartendaten entwickelt und konzentriert sich auf detaillierte Darstellungen von Straßenlayouts, Fahrspuren, Fahrspurbegrenzungen, Fahrbahnmarkierungen, Kreuzungen, Schildern, Absperrungen und anderen Szenenelementen. Die Daten werden mithilfe von Protocol Buffers serialisiert und im Binärformat mit der Dateiendung .rrhd gespeichert. Protocol Buffers (protobuf), entwickelt von Google, ist ein sprachunabhängiges binäres Serialisierungsformat, das eine effiziente Datenspeicherung und -übertragung gewährleistet. RRHD-Karten lassen sich mit Sprachen wie Python® und C++ kompilieren oder über die RoadRunner HD Map MATLAB API direkt mit MATLAB®-Objekten und -Funktionen bearbeiten. Die API bietet programmatischen Zugriff zum Erstellen, Bearbeiten und Validieren von Kartenelementen wie Straßen, Fahrspuren, Kreuzungen und Ampeln. Weitere Details zu den API-Funktionen und zum Integrationsworkflow finden Sie im Whitepaper „RoadRunner High-Definition Maps: A Guide to Creating RRHD with MATLAB API“.
Darüber hinaus ist RRHD für die nahtlose Integration mit Simulationswerkzeugen wie RoadRunner, MATLAB und Simulink® konzipiert. Dadurch ist es unkompliziert in der Entwicklung und im Test von automatisierten Fahrsystemen einsetzbar.
RoadRunner unterstützt den Import benutzerdefinierter Karten. So kann GeoMate seine HD-Karten mithilfe von Protocol Buffers serialisieren und in den RoadRunner Scene Builder importieren. Dort lassen sich die generierten 3D-Szenen für Simulation und Test in den Formaten ASAM OpenDRIVE® oder Filmbox® exportieren.
RoadRunner ist ein leistungsstarkes Werkzeug zur Generierung realistischer, wiederverwendbarer Fahrumgebungen und -szenarien, das die Entwicklung und das Testen von ADAS- und AD-Technologien erheblich beschleunigt und verbessert.
Es wurden mehrere proprietäre Vektorkarten für HD-Karten erstellt. Kompakte HD-Vektorkarten können in RoadRunner-kompatible .rrhd-Dateien konvertiert werden, indem jedes Kartenelement an das RoadRunner-Schema angepasst wird. Bei diesem Verfahren werden Fahrspurgeometrien, Straßenbegrenzungen und Objekte am Straßenrand – wie Schilder, Zebrastreifen und Masten – in semantisch angereicherte Darstellungen umgewandelt, die für die Simulation geeignet sind. Komplexe Logik, einschließlich Ampelphasen, Abbiegebeschränkungen und Routenregeln, sollte berücksichtigt werden, um sicherzustellen, dass das Verkehrsverhalten in den resultierenden Szenarien sowohl realistisch als auch reproduzierbar ist. Um diese Konvertierung zu skalieren, sollten sowohl MATLAB APIs als auch MATLAB Skripte genutzt werden, um die Vorverarbeitung, Transformation und den Export über verschiedene geografische Regionen hinweg zu automatisieren. Dies ermöglicht die Bereitstellung simulationsfertiger Karten, die sich nahtlos in RoadRunner und andere AD-Entwicklungsplattformen integrieren lassen.
Die Validierung der .rrhd-Datei in RoadRunner erfolgt durch die in RoadRunner integrierten automatisierten Tools. RoadRunner validiert die Karte, indem es Probleme wie unterbrochene Fahrspurverbindungen, fehlende Signalverbindungen oder ungültige Straßenverläufe kennzeichnet. Bei GeoMate stützt sich der Validierungsprozess auf diese systemgenerierten Fehler und Warnungen, um gegebenenfalls notwendige Anpassungen vorzunehmen und so die manuelle Fehlersuche zu minimieren. Die Validierung bestätigt, dass die Datei dem erwarteten Schema entspricht – wodurch die korrekte Organisation von Straßen, Fahrspuren, Kreuzungen und Metadaten sichergestellt wird – und dass semantische Elemente wie Abbiegebeschränkungen, Signalphasen und Routenlogik korrekt erhalten bleiben. Dieser primär automatisierte Validierungszyklus gewährleistet effizient die Integrität der Karte und ihre Bereitschaft zur Simulation und reduziert gleichzeitig den Zeitaufwand für die manuelle Überprüfung und Feinabstimmung erheblich (Abbildung 2).
Abbildung 2: GeoMate RealWorld Simulated Environments bilden den Ausgangspunkt für Sicherheitsprüfungen, Validierung und groß angelegte Simulationstests.
RoadRunner bietet interaktive Bearbeitungs- und Schilderplatzierungswerkzeuge sowie native Exportfunktionen in die Formate OpenDRIVE (.xodr) oder FBX zur Integration mit einer Vielzahl von Simulatoren. Ein nahtloser Workflow von HD-Kartendaten zu .rrhd unterstützt die effiziente Integration mit MATLAB, Simulink und RoadRunner. Dies ermöglicht es Ingenieuren, schnell iterativ vorzugehen – von der Erfassung der Referenzdaten bis hin zu SIL/HIL-Tests – und gleichzeitig den mit der punktwolkenbasierten Kartierung verbundenen Speicher- und Verarbeitungsaufwand zu vermeiden.
Organisationen wie VUFO nutzen RoadRunner, um anhand realer Unfalldaten Unfallszenarien für die Sicherheitsforschung zu simulieren. Beispielsweise:
RoadRunner unterstützt die Erstellung hochpräziser Szenen mit Genauigkeit auf Fahrspurebene, dynamischer Verkehrsmodellierung und Kompatibilität mit branchenüblichen Formaten wie ASAM OpenDRIVE und OpenSCENARIO. Diese Fähigkeiten ermöglichen eine schnellere Szenariogenerierung, reduzierte Testkosten, eine verbesserte Validierungsgenauigkeit und eine breitere Wiederverwendung über verschiedene Simulationsplattformen hinweg und beschleunigen so Innovationen in den Bereichen Fahrzeugsicherheit und Autonomie.
Die vorgestellte durchgängige Pipeline – von der Aufnahme kompakter HD-Vektorkarten bis zur .rrhd-Generierung und -Validierung – optimiert die Erstellung simulationsfertiger Inhalte für ADAS, autonomes Fahren und die Planung intelligenter Städte. Durch die Kombination von schemabasierter Transformation, automatisierter Validierung mittels der Tools von RoadRunner und Unterstützung mehrerer branchenüblicher Formate reduziert dieser Workflow den üblicherweise mit der Erstellung von HD-Karten verbundenen Entwicklungsaufwand erheblich.
Diese Pipeline wird die Simulationsvorbereitung weiter beschleunigen, die Abdeckung über verschiedene städtische Gebiete hinweg verbessern und eine schnelle Iteration in AD-Entwicklungsumgebungen und Sicherheitsvalidierung unterstützen (Abbildung 3).
Abbildung 3: Automatisierte Szenariogenerierung für eine sicherere urbane Mobilität mithilfe der simulationsfertigen Umgebungen von GeoMate.
Wenn Sie sich für weitere technische Details interessieren, empfehlen wir Ihnen die RoadRunner-Produktseite, die RealSimE-Plattform von GeoMate und den ASAM OpenDRIVE-Standard für Interoperabilität.
Veröffentlicht 2026
