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Stufen des automatisierten Fahrens

Erstellt am: 01.06.2017 | Stand des Wissens: 01.06.2017
Ansprechpartner
TU Dresden, Professur für Integrierte Verkehrsplanung und Straßenverkehrstechnik, Prof. Dr.-Ing. Regine Gerike

Die Zuverlässigkeit automatisierter Fahrzeuge unterscheidet sich nach dem Grad der Übernahme der Fahraufgabe durch die Fahrzeugsysteme. Der Übergang vom selbstständigen Führen eines Fahrzeugs durch den Menschen hin zur vollständigen Übernahme der Aufgabe durch das Fahrzeug erfolgt in mehreren Stufen. Die Vorstufe zum automatisierten Fahren ist dabei der Einsatz von Fahrerassistenzsystemen, welche den Fahrer informieren, warnen, ihm zusätzlichen Komfort bieten oder in Notfallsituationen vollständig Fahraufgaben übernehmen [GSW2015].
Innerhalb der Entwicklung der Fahrzeugautomatisierung werden die Begriffe automatisiertes Fahren und "autonomes Fahren" unterschieden. Als automatisiertes Fahren werden die Stufen bezeichnet, bei denen der Mensch bis zu einem bestimmten Grad noch Fahraufgaben übernimmt. Beim autonomen Fahren werden schließlich alle Fahraufgaben vom Fahrzeug übernommen (vgl. Abbildung 1).

Stufen_aut_Fahren.pngAbbildung 1: Stufen der Fahrzeugautomatisierung [BMVI15r; Gass12]

Die genaue Definition der einzelnen Stufen kann sich dabei zwischen einzelnen Organisationen (zum Beispiel von der Society for Automobile Engineers (SAE) und der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) unterscheiden, insbesondere in den Stufen der Hoch- und Vollautomatisierung. Die unterschiedliche Auslegung betrifft vor allem die Dimension der Rückfallebene im Notfall während des hochautomatisierten Fahrens, was zu rechtlichen, technischen, wirtschaftlichen und letztendlich auch gesellschaftlich-ethischen Konsequenzen führen kann [Fraun15, S. 5ff.].
Mögliche Kriterien nach möglichen Ausprägungen (zum Beispiel Aufgabenteilung zwischen Mensch und System, Übernahmezeit) zur Unterscheidung der einzelnen Stufen richten sich beispielsweise nach [Fraun15]:
  • Übernahme der Längs- und Querführung
  • Dauer der Automatisierung
  • Überwachung des Systems durch den Fahrer
  • Möglichkeit von Nebentätigkeiten
  • Rückfallebene bei Erreichen der Systemgrenze
  • Übernahmebereitschaft
  • Erkennen von Systemgrenzen
  • Überführung in den risikominimalen Zustand durch das System
Die Beschreibung der jeweiligen Stufen nach der Bundesanstalt für Straßenwesen wird in der folgenden Tabelle 1 dargestellt.
471276_Beschreibung_Stufen_der_Automatisierung.png
Tabelle 1: Beschreibung der Stufen der Automatisierung nach der Bundesanstalt für Straßenwesen [Gass12; Fraun15; VDA15]

Auch wenn der Stufencharakter der Fahrzeugautomatisierung einen funktional aufeinander aufbauenden Charakter impliziert, so können sich die Stufen je nach Anwendungsfeld unterscheiden. Während die in Abbildung 1 dargestellten Stufen auf den öffentlichen Straßenverkehr zutreffen, so existieren beispielsweise auf privaten Arealen (zum Beispiel auf Firmengeländen) oder in Bereichen niedrigen Geschwindigkeitsniveaus (zum Beispiel in Fabrikhallen) bereits Systeme, welche die Bedingungen für eine Vollautomatisierung erfüllen [Mue11, Way16].
Im Zusammenhang mit der Entwicklung der Fahrzeugautomatisierung steht auch der Begriff Hybridverkehr. Dieser beschreibt (unabhängig des Automatisierungsgrads einzelner Fahrzeuge) das gleichzeitige Auftauchen und Interagieren von konventionellen und automatisierten/autonomen Fahrzeugen im Verkehr. Dabei müssen seitens der automatisierten/autonomen Fahrzeuge zusätzliche Systeme bereitgestellt werden, welche das Fahrverhalten anderer Verkehrsteilnehmer erfassen, da eine direkte Kommunikation mit den konventionellen Fahrzeugen nicht möglich ist. Eine Diskussion des Hybridverkehrs wird im Zusammenhang mit unterschiedlichen Durchsetzungsgraden der Fahrzeugflotte mit automatisierten/autonomen Fahrzeugen geführt. Beispielsweise werden je nach Ausrüstungsgrad des Verkehrs mit automatisierten/autonomen Fahrzeugen unterschiedliche Effekte auf die Verkehrssicherheit vermutet [BFU16].
Ansprechpartner
TU Dresden, Professur für Integrierte Verkehrsplanung und Straßenverkehrstechnik, Prof. Dr.-Ing. Regine Gerike
Zugehörige Wissenslandkarte(n)
Zuverlässigkeit und Sicherheit des automatisierten Straßenverkehrs (Stand des Wissens: 20.06.2019)
https://www.forschungsinformationssystem.de/?471810
Literatur
[BFU16] Andrea Uhr Automatisiertes Fahren, 2016
[BMVI15r] Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (Hrsg.) Strategie automatisiertes und vernetztes Fahren -
Leitanbieter bleiben, Leitmarkt werden, Regelbetrieb einleiten, 2015/09
[Fraun15] Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation, Andrej Caclio, Florian Hermann, Oliver Sawade, Hannes Doderer, Volker Scholz Hochautomatisiertes Fahren auf Autobahnen - Industriepolitische Schlussfolgerungen, 2015/11/18
[Gass12] Tom M. Gasser, (Projektgruppenleitung), Clemens Arzt, Mihiar Ayoubi, Arne Bartels, Lutz Bürkle, Jana Eier, Frank Flemisch, Dirk Häcker, Tobias Hesse, Werner Huber, Christine Lotz, Markus Maurer, Simone Ruth-Schumacher, Jürgen Schwarz, Wolfgang Vogt Rechtsfolgen zunehmender Fahrzeugautomatisierung, veröffentlicht in Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Unterreihe "Verkehrstechnik", Ausgabe/Auflage Heft F 83, Bergisch Gladbach, 2012/01
[GSW2015] Tom Michael Gasser, Andre Seeck, Bryant Walker Smith Rahmenbedingungen für die Fahrerassistenzentwicklung, veröffentlicht in Handbuch Fahrerassistenzsysteme - Grundlagen, Komponenten und Systeme für aktive Sicherheit und Komfort, Ausgabe/Auflage 3, 2015, ISBN/ISSN 978-3-658-05733-6
[Mue11] Katharina Mueller, Sgouris P. Sgouridis Simulation-based analysis of personal rapid transit systems: service and energy performance assessement of the Masdar City PRT case, veröffentlicht in Journal of Advanced Transportation, Ausgabe/Auflage 45 Issue 4, 2011/01/14
[VDA15] Verband der Automobilindustrie (Hrsg.) Automatisierung - Von Fahrerassistenzsystemen zum automatisierten Fahren, 2015/09
[Way16] Waymo (Hrsg.) Say Hello to Waymo - Fast facts about our new company, 2016
Glossar
BASt Bundesanstalt für Straßenwesen

Auszug aus dem Forschungs-Informations-System (FIS) des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur

https://www.forschungsinformationssystem.de/?471276

Gedruckt am Freitag, 20. September 2019 08:03:57