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Aktuelle Entwicklungen des automatisierten Fahrens

Erstellt am: 09.06.2017 | Stand des Wissens: 01.06.2018
Ansprechpartner
TU Dresden, Professur für Integrierte Verkehrsplanung und Straßenverkehrstechnik, Prof. Dr.-Ing. Regine Gerike
TU Dresden, Professur für Kommunikationswirtschaft, Prof. Dr. Ulrike Stopka

Heutzutage sind bereits viele Fahrzeuge mit assistierenden und teilautomatisierten Komponenten ausgestattet. Neuere Fahrzeugmodelle sind in bestimmten Situationen dazu in der Lage, Fahrfunktionen selbstständig zu übernehmen. Elemente wie Einparkhilfen gehören mittlerweile zur Standardausstattung vieler Autos. Häufig sind beispielsweise auch Spurhalteassistenten und Abstandregeltempomaten integriert. Zur Realisierung des automatisierten Fahrens werden schrittweise immer mehr Sensoren in Fahrzeuge eingebaut [VDA15]. Auf dem Weg zum selbstfahrenden Auto sind allerdings noch einige Hürden zu überwinden.
Der Straßenverkehr wird immer komplexer. An diese Rahmenbedingungen muss die stufenweise voranschreitende Automatisierung angepasst werden. In diesem Zusammenhang sind nicht nur technische Komponenten zunehmend auf das Ziel des automatisierten Fahrens zugeschnitten, sondern auch erste notwendige Anpassungen der Infrastruktur wurden bereits umgesetzt. Testfelder sowie Testfahrzeuge geben hierbei die Möglichkeit, unter realen Bedingungen bestimmte Situationen zu erproben und unterstützen die weitere Entwicklung [VöPf16]. Als Beispiel kann ein für das automatisierte Fahren ausgebauter Abschnitt der A9 in Bayern zwischen Nürnberg und München genannt werden, welcher mit Sensorik-Anlagen ausgestattet ist [BMVI15r]. Neben dem Erproben auf Teststrecken im öffentlichen Straßenverkehr nutzen Fahrzeughersteller sowie Forschungseinrichtungen zudem häufig Fahrsimulatoren. Dabei steht sowohl die Untersuchung neuer Funktionen und Anwendungen als auch die Unfallforschung im Mittelpunkt [ScMo15].
Langfristig wird es zunehmend automatisierte Fahrzeuge auf deutschen Straßen geben. Schritt für Schritt werden Fahrzeuge den Fahrer bei seinen Aufgaben nicht mehr nur unterstützen, sondern ihm diese abnehmen. Während aus technischer Sicht bereits viele Ideen und Assistenzsysteme realisierbar sind, gibt es Faktoren, die eine tatsächliche Umsetzung erschweren. Aufgrund zu klärendender Sicherheitsaspekte und rechtlichen Regelungen werden noch einige Jahre vergehen, bis hoch- und vollautomatisierte Personenkraftwagen das Straßenbild bestimmen [Fraun15].
Trotz der Entschleunigung im Umsetzungsprozess von hochautomatisierten Fahrzeugen und deren notwendiger Infrastruktur nimmt Deutschland in Bezug auf die Entwicklung von automatisierten Fahrzeugen eine führende Rolle ein. Die Bundesregierung, vertreten durch das Bundesverkehrsministerium, definierte 2015 zwei Hauptansatzpunkte zur Umsetzung des automatisierten Fahrens, an denen die heutigen Entwicklungen vorrangig angelehnt sind [BMVI15r]:
  • "Einsatz hochautomatisierter Fahrzeuge im strukturierten, weniger komplexen Verkehrsumfeld von Autobahnen und autobahnähnlichen Straßen
  • Einsatz von vollautomatisierten Fahrfunktionen im niedrigen Geschwindigkeitsbereich in komplexen Verkehrsumgebungen wie Parkhäusern"
Im Zusammenhang mit der zukünftigen Entwicklung wird die Anzahl an Testfeldern und -strecken zunehmen. Denkbar sind neben weiteren Autobahnabschnitten auch Umsetzungen von Testfeldern in Parkhäusern, um unter anderem die Funktionsweise innerhalb von Gebäuden zu erforschen und hierbei spezifische kritische Faktoren aufzudecken. Ebenso sind Testfelder auf Zubringerstraßen von Autobahnen oder im Übergang zur Stadt geplant [VöPf16].
In der weiteren Entwicklung hin zum hoch- und vollautomatisierten Fahren sind zunächst Lösungen für Autobahnfahrten und Stausituationen angedacht. Darüber hinaus sollen Weiterentwicklungen für Landstraßen und innerhalb der Stadt geschaffen werden [VDA15]: Braunschweig, Dresden, Düsseldorf, Hamburg, Ingolstadt und München werden dabei als Teststädte dienen [Lemm16a].
Mit steigender Automatisierungsstufe ist zudem zu erwarten, dass sich die Rolle des Fahrzeuges wandelt und die Potentiale für Carsharing sowie den intermodalen Verkehr wachsen. Bisher kaum denkbare Ideen, wie das Auto vor die Haustür rufen, erscheinen zunehmend als durchaus realisierbar. Aber auch Anwendungsmöglichkeiten wie das automatisierte Einparken im Parkhaus, ohne die Notwendigkeit eines Fahrers an Bord, sind langfristig denkbar (Valet Parking) [VDA15;GlRi16].
Weitere vorstellbare Szenarien [Lemm16a]:
  • Automatische Warnungen vor Unfallrisiken, vor allem aufgrund von Car-to-Car-Kommunikation
  • Vermeidung von langsamen Fahren mit häufigem Anhalten (Stop-and-go) durch die automatisierte Anpassung der Geschwindigkeit an den Verkehrsstrom und Ampelphasen
  • Pendelverkehre im Sinne von Shuttlelösungen für den öffentlichen Personennahverkehr
Doch nicht nur im Personenverkehr gewinnt die Thematik des automatisierten Fahrens zunehmend an Aufmerksamkeit, auch für den Güterverkehr erweisen sich automatisierte Lösungen als interessant. In diesem Zusammenhang können die Kosten- und Unfallminimierung  als Hauptziele identifiziert werden [Ifmo16]. Vorstellbar sind langfristig zudem autonome Fahrzeuge, welche zur Zustellung von Postsendungen oder zur Lebensmittelauslieferung dienen.
Ob jedoch speziell autonomes Fahren in absehbarer Zeit markttauglich ist und in der Folge herkömmliche Fahrzeuge in großer Zahl ersetzt werden, bleibt abzuwarten. Die Zeitpläne der einzelnen Automobilhersteller gehen hierbei auseinander. Oft wird jedoch das Jahr 2030 kommuniziert.
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TU Dresden, Professur für Integrierte Verkehrsplanung und Straßenverkehrstechnik, Prof. Dr.-Ing. Regine Gerike
TU Dresden, Professur für Kommunikationswirtschaft, Prof. Dr. Ulrike Stopka
Zugehörige Wissenslandkarte(n)
Zuverlässigkeit und Sicherheit des automatisierten Straßenverkehrs (Stand des Wissens: 20.06.2019)
https://www.forschungsinformationssystem.de/?471810
Literatur
[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
[GlRi16] Stefan Gladbach, Lars Richter Autonomes Fahren: Wenn das Lenkrad zur Sonderausstattung wird, Köln, 2016/03
[Ifmo16] Institut für Mobilitätsforschung, Stefan Trommer, Viktoriya Kolarova, Eva Fraedrich, Lars Kröger, Benjamin Kickhöfer, Tobias Kuhnimhof, Barbara Lenz, Peter Phleps Autonomous driving - The impact of vehicle automation on mobility behaviour, 2016
[Lemm16a] Karsten Lemmer Neue autoMobilität / Automatisierter Straßenverkehr der Zukunft (acatech STUDIE), Herbert Utz Verlag München, 2016, ISBN/ISSN ISBN 978-3-8316-4503-9
[ScMo15] Hans-Peter Schöner, Bernhard Morys Dynamische Fahrsimulatoren, veröffentlicht in Handbuch Fahrerassistenzsysteme, Ausgabe/Auflage 3. Auflage, Springer Vieweg, 2015, ISBN/ISSN ISBN 978-3-658-05733-6
[VDA15] Verband der Automobilindustrie (Hrsg.) Automatisierung - Von Fahrerassistenzsystemen zum automatisierten Fahren, 2015/09
[VöPf16] Christine Völzow, Peter Pfleger, Benedikt Rüchardt Automatisiertes Fahren - Infrastruktur, München, 2016/05
Glossar
Carsharing
Der Begriff CarSharing stammt aus dem Englischen (car= Auto, to share= teilen) und kann sinngemäß mit der Bedeutung "Auto teilen" übersetzt werden. Er beschreibt die organisierte, gemeinschaftliche Nutzung von Kraftfahrzeugen, die meist von Unternehmen gegen Gebühr bereitgestellt werden.
Durch einen Rahmenvertrag oder eine Vereinsmitgliedschaft erhalten Kunden flexiblen Zugriff auf alle Kfz eines Anbieters. Die Fahrzeuge können über eine Webseite oder über eine Smartphone-App gebucht werden. Geöffnet werden sie in der Regel mit Hilfe von Chipkarten oder durch ein Zugangscode vermittelt über die Smartphone-App.
Bei dem System des stationsbasierten CarSharing stehen die Fahrzeuge auf reservierten Stellplätzen und werden nach der Nutzung auch wieder dorthin zurückgebracht. Ein anderes Modell ist das free-floating CarSharing. Hier stehen die Fahrzeuge in einem definierten Operationsgebiert verteilt. Sie können per Smartphone geortet werden und nach der Nutzung auf einem beliebigen Stellplatz innerhalb des Operationsgebiets zurückgegeben werden.
Car-to-Car-Kommunikation direkter Informationsaustausch zwischen fahrenden Fahrzeugen auf Basis von Funknetzen
Valet-Parking
Mit Hilfe des Systems Valet-Parking werden geeignete Parkplätze identifiziert und das Fahrzeug autonom dorthin gesteuert. So parkt das Fahrzeug selbstständig ein und kommt auch wieder selbstständig vorgefahren. Umgekehrt ermöglicht dieser Ansatz die Bereitstellung eines Pkw an einem für den Fahrer beziehungsweise Passagier geeigneten Standort.
Szenarien Ein Szenario ist ein Bild der Zukunft, das sich aus einer bestimmten Kombination von relevanten Einflussfaktoren und Rahmenbedingungen entwickelt. Das grundsätzliche Anliegen von Szenarien besteht darin, verschiedene Handlungsoptionen zu verdeutlichen und ihre Folgewirkungen transparent zu machen.

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

https://www.forschungsinformationssystem.de/?471424

Gedruckt am Donnerstag, 22. Oktober 2020 05:32:50