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Akteure im Umfeld des automatisierten Fahrens

Erstellt am: 09.06.2017 | Stand des Wissens: 15.06.2017
Synthesebericht gehört zu:
Ansprechpartner
TU Dresden, Professur für Integrierte Verkehrsplanung und Straßenverkehrstechnik, Prof. Dr.-Ing. Regine Gerike

Die Entwicklungen im Zusammenhang mit der zunehmenden Automatisierung von Verkehrsdienstleistungen und Fahrzeugen werden von unterschiedlichen gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Akteuren vorangetrieben und bestimmt. Um eine effektive Zusammenarbeit zu ermöglichen und die Potenziale des automatisierten Fahrens wirtschaftlich und gesellschaftlich zu heben, ist es erforderlich, die verschiedenen Zielstellungen und Aufgaben zu kennen und miteinander abzustimmen.

Die traditionellen Fahrzeughersteller und ihre Zulieferer stehen vor der Herausforderung, Fahrzeuge herzustellen, die automatisiertes Fahren bis hin zu autonomen Fahren schrittweise technologisch mit höchster Sicherheit im Verkehrsgeschehen ermöglichen. Dabei spielt die Entwicklung von Sensoren und Aktuatoren (Gegenstück der Sensoren, die elektrische Signale in mechanische Bewegungen umsetzen), von digitaler Bilderkennung und Verkehrssituationsanalyse eine besondere Rolle. Für automatisiert beziehungsweise autonom fahrende Fahrzeuge ist es essentiell, dass eine Vielzahl unterschiedlichster digitaler Daten erhoben wird und diese in komplexe Softwarealgorithmen einfließen, um die Umwelt so zu modellieren, dass es unter Anwendung entsprechender Strategie- und Planungsalgorithmen selbständig "richtige Entscheidungen" trifft und sichere Wege im Verkehrsnetz findet [Beck16]. Damit rücken die Fahrzeughersteller und deren Zulieferer einerseits immer näher an die Informations- und Kommunikationsbranche, da leistungsfähige Prozessoren und Betriebssysteme aber auch Kommunikationsnetze mit hohen und sicheren Übertragungsraten benötigt werden. Andererseits können diese ursprünglich branchenfremden Technologieunternehmen zum direkten Wettwerber bei digitalen Diensteangeboten werden und selbst Kundenbeziehungen im Mobilitätsmarkt aufbauen. Fahrzeughersteller stehen damit vor der Herausforderung, mit innovativen Produktbündeln Kunden zu begeistern und an sich zu binden, zum Beispiel im Zusammenhang mit digitalen Unterhaltungsangeboten oder durch "individuell zugeschnittene Wartungspakete, die das Fahrzeug in herstellereigene Werkstätten lotsen" [McK15].

Agieren Fahrzeuge völlig autonom und stehen Nachfragern jederzeit an jedem Ort zur Nutzung zur Verfügung, kann davon ausgegangen werden, dass der private Fahrzeugbesitz nicht mehr oberste Priorität hat, sondern die Fahrzeugnutzung entsprechend des Fahrzwecks im Vordergrund steht. Hersteller stehen damit vor der Herausforderung, dass weniger universell nutzbare, sondern stärker spezialisiertere Fahrzeuge insbesondere durch Flottenbetreiber nachgefragt werden, um sie am Mobilitätsmarkt anzubieten. Das bedeutet für Automobilhersteller zum einen veränderte Vertriebs- und Servicestrukturen, da das Privatkundengeschäft sich hin zu einem Großkundengeschäft entwickeln könnte, und zum anderen, dass die Hersteller selbst zum Flottenanbieter beziehungsweise Dienstleister im integrierten Mobilitätsmarkt werden [ScRo16].

Um das Zusammenwirken, die Wiederverwendung und Austauschbarkeit von Softwarekomponenten zwischen Automobilherstellern und Zuliefern zu beherrschen, wurde bereits 2003 die AUTOSAR (AUTOmotive Open System ARchitecture) Partnerschaft gegründet. Die Spezifikation des AUTOSAR-Standards gilt als der "weltweite Standard für Softwareinfrastruktur, Systembeschreibung mit einem durchgängigen Entwurfsprozess und standardisierten Austauschformaten zwischen allen beteiligten Entwicklungspartnern (Stand Oktober 2014: über 180 Firmen)" [FüBu15]. Dabei arbeitet das Konsortium nach dem Prinzip, kooperativ Standards zu setzen, diese jedoch wettbewerblich in Systeme zu implementieren.

Die Internationale Standardisierungsorganisation hat mit der ISO 26262 [ISO26262] im November 2011 eine Systemnorm für den automobilen Bereich veröffentlicht, die die technischen Anforderungen und Prozesse "an die Entwicklung sicherheitskritischer Komponenten und Systeme von Straßenfahrzeugen" definiert, indem Richtlinien, Entwicklungs- und Kontrollmethoden zu funktionalen Sicherheit von elektrischen und elektronischen (E/E)-Komponenten festgelegt werden. Die Aufgabe der Standardisierung wird in diesem Umfeld in der Festlegung von Entwicklungszielen gesehen jedoch nicht von Lösungen, um Potenziale ausschöpfen und Innovationen ermöglichen zu können. Fahrzeughersteller erstellen darauf aufbauend Lastenhefte mit funktionalen Sicherheitsanforderungen, die durch die Systemanbieter im Sicherheitskonzept spezifiziert und umgesetzt werden [WEW15].

Da die Thematik des automatisierten beziehungsweise autonomen Fahrens, das traditionelle Führen eines Fahrzeuges und damit das Fahren und Fahrerlebnis grundlegend ändert, sind auf Seiten der Rechtsprechung und deren gesetzlichen Grundlagen neue Reglungen notwendig. Hierbei stehen die gesetzgebenden Institutionen in der Verantwortung. Dabei sind sowohl nationale als auch internationale rechtliche Rahmenbedingen anzupassen, aufeinander abzustimmen und möglichst zu vereinheitlichen, um automatisiertes sowie autonomes Fahren zuzulassen [VDA15a; ScRo16]. So sind unter anderem die erforderlichen Voraussetzungen im Hinblick der Zulassungsbedingungen von Fahrzeugen und Fahrzeugverantwortlichen zu schaffen sowie für die Veränderungen im Straßenverkehrs- und Haftungsrecht vor dem Hintergrund der Fahrer- beziehungsweise Herstellerhaftung und unter Berücksichtigung von Fragen der Verantwortlichkeit und Akzeptanz. Zunehmend werden Fragen der Datensicherheit und des Datenschutzes bezüglich des Umgangs mit individuell erhobenen Mobilitätsdaten und deren zum Teil kollektiven Nutzung Berücksichtigung in rechtlichen Reglungen finden müssen [BeSa16].

Aufgabe der öffentlichen Hand mit ihren unterschiedlichen Körperschaften ist es im Bereich des automatisierten Fahrens, Rahmenbedingungen zu schaffen und den Ausbau der Infrastruktur entsprechend der Erfordernisse für sichere Verkehrskonzepte zu gewährleisten. Das Bundesverkehrsministerium entwickelt hierzu langfristige Strategien, die es in Kooperation mit den anderen Akteuren umzusetzen gilt. Vier Ziele stehen dabei im Mittelpunkt [BMVI15r]:
  • Optimierung der Verkehrseffizienz
  • Reduktion von Verkehrsrisiken
  • Reduktion von Umweltbelastungen
  • Sicherung der Position Deutschlands als führender Marktanbieter
Da automatisiertes Fahren neben einer physisch baulichen und der verkehrstechnischen Infrastruktur eine sichere digitale informationstechnische Infrastruktur mit High-Speed Übertragungsraten benötigt, sind diese entsprechend vorzuhalten, aus- und auch aufzubauen. Aufgabe der öffentlichen Hand ist es in diesem Zusammenhang, Standards für die Digitalisierung der Verkehrsinfrastruktur zu entwickeln sowie wirtschaftliche, verkehrsrechtliche und -organisatorische sowie auf das Verkehrsmanagement bezogene Rahmenbedingungen zu schaffen.
Infrastrukturseitig sind darüber hinaus Sensoren in Bauwerken und Signalanlagen für die Erhebung von Daten zur Erfassung der Verkehrssituation und zur Steuerung des Verkehrsflusses zu implementieren und sind Verkehrsflächen entsprechend zu markieren, denn vor allem teilautomatisierte Technologien erfordern eine gut erkennbare standardisierte und harmonisierte Infrastruktur [Uhr16].

Forschungseinrichtungen unterstützen mit ihren Kompetenzen zur Lösung der vielfältigen Fragestellungen sowohl die Automobilindustrie als auch wirtschaftliche und politische Entscheidungsträger mit ihrer wissenschaftlichen Forschung [BMVI15r].
Forschungsthemen leiten sich hierbei neben den rein technischen Problemstellungen insbesondere auch aus Fragestellungen zur Mensch-Maschine-Interaktion, zur Identifizierung von notwendigen Maßnahmen in der Straßeninfrastruktur sowie zur gesellschaftlichen Akzeptanz von automatisierten Systemen im Straßenverkehr ab. Darüber hinaus gilt es, Testmethoden zum Nachweis der Sicherheit, sowie Auswirkungen des automatisierten Fahrens auf die Verkehrssicherheit und -effizienz sowie die Umwelt zu erforschen [AGFo].
Technologien werden wissenschaftlich hinterfragt und Rahmenbedingungen können empirisch untersucht werden. Darüber hinaus kann automatisiertes Fahren unter Laborbedingungen erprobt und weiterentwickelt werden [BMVI15r].
Neben technischen Untersuchungen, können Forschungseinrichtungen dazu beitragen, Akzeptanzaspekte zu untersuchen oder gesammelte Daten auszuwerten. Dabei gilt es, die unterschiedlichen Aspekte des automatisierten Fahrens mit wissenschaftlichen Fragestellungen im Gesamtkontext als auch in Detailfragen zu analysieren und Handlungsoptionen aufzuzeigen, um die gesellschaftlichen und gesamtwirtschaftlichen Aufgaben lösen zu können und Akzeptanzbarrieren gezielt abbauen zu können.
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
[AGFo] Runder Tisch Automatisiertes Fahren Bericht zum Forschungsbedarf
Runder Tisch Automatisiertes Fahren, 2015/07/31
[Beck16] Thomas Beck Brauchen wir autonomes Fahren?, veröffentlicht in Elektronik automotive 1.2016, 2016
[BeSa16] Klaus J. Beckmann, Gerd Sammer Autonomes Fahren im Stadt und Regionalverkehr, 2016/10/25
[BMVI15r] Bundesministerium für Digitales und Verkehr (Hrsg.) Strategie automatisiertes und vernetztes Fahren -
Leitanbieter bleiben, Leitmarkt werden, Regelbetrieb einleiten, 2015/09
[FüBu15] Simon Fürst, Stefan Bunzel AUTOSAR, veröffentlicht in Handbuch Fahrerassistenzsysteme - Grundlagen, Komponenten und Systeme für aktive Sicherheit und Komfort, Ausgabe/Auflage 3, Springer Vieweg, 2015, ISBN/ISSN 978-3-658-05733-6
[McK15] McKinsey (Hrsg.) Autonomes Fahren verändert Autoindustrie und Städte, 2015/03/03
[ScRo16] Thomas Schiller, Katharine Rothmann, Kristian Götze Atonomes Fahren in Deutschland - wie Kunden überzeugt werden, Deloitte GmbH, 2016/09
[Uhr16] Andrea Uhr Automatisiertes Fahren - Herausforderungen für die Verkehrssicherheit, bfu - Beratungsstelle für Unfallverhütung, Bern, 2016
[VDA15a] Automatisierung - Von Fahrerassistenzsystemen zum automatisierten Fahren, veröffentlicht in VDA Magazin, 2015/09
[WEW15] Ulf Wilhelm, Susanne Ebel, Alexander Weitzel Funktionale Sicherheit und ISO 26262, veröffentlicht in Handbuch Fahrerassistenzsysteme - Grundlagen, Komponenten und Systeme für aktive Sicherheit und Komfort, Ausgabe/Auflage 3, 2015, ISBN/ISSN 978-3-658-05733-6
Rechtsvorschriften
[ISO26262] ISO 26262 - Straßenfahrzeuge - Funktionale Sicherheit
Glossar
Verkehrseffizienz
Beurteilungskriterium, welches beschreibt, inwieweit verkehrliche Maßnahmen, wie beispielsweise Ersparnisse in Fahrzeit, Spritverbrauch und Abgasausstoß, dass vorgegebene Ziel in einer bestimmten Art und Weise erfüllen

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

https://www.forschungsinformationssystem.de/?471409

Gedruckt am Donnerstag, 7. Juli 2022 10:25:14