Post on 15-Oct-2019
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Fahren ohne Fahrer - Autonom oder Automatisch?
von Universitätsprofessor Dr.-Ing. Christian SchindlerInstitut für Schienenfahrzeuge und Transportsysteme der RWTH Aachen
ETG-CNA-Tagung, Nürnberg, 11./12. März 2019
Foto: Michael Heimerl, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=3175230
Foto: Tobias Bär, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=3556870
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Das Institut für Schienenfahrzeuge und Transportsysteme
Photo: IFS, RWTH Aachen University
Photo: IFS, RWTH Aachen University
Photo: IFS, RWTH Aachen University
Foto: ifs, RWTH Aachen
Abb.: KIMA, TU Kaiserslautern
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Forschung zum Fahrerlosen Fahren an der RWTH Aachen
Abbildungen außer *): ifs, RWTH Aachen
Anfänge Ende der 1980er Autonomes Rangieren 200X heute: 3A
Foto: D. Just, DB Systel
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Automatisch fahren ist bei der U-Bahn Stand der Technik
automatisch"="von"selbst"durch"Steuerung"oder"Regelung"erfolgend
Foto: Ralf Roletschek, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=47394438
! Fahrtfreigabe, Fahrgeschwindigkeitsprofil und Bremskurve werden von der zentralen Leitstelle vorgegeben.! Türüberwachung per Video aus der Zentrale oder durch bahnsteigseitige Türen (positionsgetreuer Halt)! Keine weiteren Schnittstellen zum Netz (Tunnel, aufgeständerter oder eingezäunter Fahrweg).! Kurze Wege bei Störungen! Ortung über Linienleiter oder Funk
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3.$Möglichkeiten$von$3A
Charakteristika der automatischen U-Bahn
Foto: Blau, de.wikipedia.org/wiki/bahnhof Hamburg, 8.4.2009
+ Kürzere Zugfolgezeiten durch Nachfahren der immer gleichen Fahr-/Bremskurve
+ Platzgewinn im Zug (Entfall der Fahrerräume)
+ Personaleinsparung (Entfall des Fahrers)
! fehlendes Sicherheitsgefühl der Fahrgäste in Schwachlastzeiten
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Im Straßenverkehr wird (bald) autonom gefahren!?
! Die Sensorik auf dem Fahrzeug ersetzt den (Gesichts-)Sinn des Fahrers.
! Gefahren wird, wenn die Strecke auf Sicht frei ist.! Kameras erkennen Verkehrsschilder und Lichtanlagen.! Spurhaltung durch Erkennung von fahrwegseitigen
Markierungen! Ortung über Satellitennavigation
Foto: Richard Huber, CC BY-SA 4.0,https://de.wikipedia.org/wiki/Autonomes_Fahren#/media/File:Autonomes_Fahren_in_Bad_Birnbach.jpg
Foto: Grendelkhan , CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=56611386
+ Fahrer kann sich anderen Tätigkeiten widmen (wird zum Fahrgast)
+ Verkehrsregeln werden immer beachtet+ weniger Unfälle! Staus werden nicht vermieden! Dilemma der Entscheidung zwischen
Ausweichen und „Draufhalten“
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Auch die Straßenbahn ist ein Straßenfahrzeug!
autonom"="selbstverantwortlich,"selbstständig,"unabhängig
! Die Sensorik erkennt, ob der Fahrweg frei ist.
! Weichen werden vom Fahrzeug aus per Funk gestellt.
! Kameras erkennen Verkehrsschilder und Lichtsignale.
! Linienverlauf und zulässige Fahrgeschwindigkeit kennt der Bordcomputer
! Ortung über Baken und Odometrie
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Auch die Straßenbahn ist ein Straßenfahrzeug!
autonom"="selbstverantwortlich,"selbstständig,"unabhängig
+ Schnelle Gefahrenerkennung und ggfs. Reaktion darauf.
+ Platzgewinnung im Fahrzeug.
+ Einsparung des Fahrers.
! fehlendes Sicherheitsgefühl der Fahrgäste in Schwachlastzeiten
! Gefahr für die Fahrgäste bei Gefahrenbremsung
! keine Verbesserung der Performanz
Foto: ÜSTRA Hannover
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Foto: Michael Heimerl, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=3175230
Foto: Tobias Bär, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=3556870
Hauptvorteile des Fahrerlosen Fahrens
+ weniger Unfälle im Straßenverkehr-> mehr Sicherheit für die Unfallgegner
! aber die meisten Unfälle durch falsches Abbiegen werden nicht verhindert
+ kürzere Zugfolgezeiten-> mehr Fahrgäste
+ Sicherheit !
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Hauptgründe für Straßenbahnunfälle
Abbiegende und wendende Pkw oder Lkw und
durch Smartphone abgelenkte Fußgänger
Quelle: www.Ostsee-Zeitung.de, 8.6.16
Quelle: www.fudder.de, 15.2.16
Quelle: www.nwzonline.de, 7.9.10
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Analyse innerstädtischer Unfälle in 58 Städten von 2009 bis 2011
216.000
5400 1800
mit$Pkw mit$Bus mit$Tram
Quelle: GDV, Unfallforschung der Versicherer, 2016
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Mehr Performanz für die Straßenbahn
Abbildung: BMVI
! Wie vermeidet man weitere Unfälle?
! Wie steigert man die Performanz?
-> Pünktlichkeit
-> kürzere Fahrzeiten
-> mehr Fahrzeuge pro Stunde und
Richtung
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3.$Möglichkeiten$von$3A
VERNETZEN = GEGENSEITIG WARNEN
https://l-nv.info/pages/nahverkehr/strassenbahn/sonstige-fahrzeuge/stadtrundfahrtsfahrzeuge.php
!
Robert Basic, CC BY-SA 2.0 via Wikimedia Commons
Matthew Yohe, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=10584359
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Automobil Testcenter in Aldenhoven bei Aachen
Zwölf Streckenelemente und ein umfassendes digitales Testfeld bieten ideale Voraussetzungen.
Vorstellung | 06.12.2018 | © Aldenhoven Testing Center 201815
" Nachbildung aller realen Verkehrssituationen möglich" Umfassende Vernetzung mittels Glasfaser, WLAN und Mobilfunk
Das 5G Mobility Lab ist Europas modernstes Mobilfunk-Testfeld für den vernetzten Verkehr.
Vorstellung | 06.12.2018 | © Aldenhoven Testing Center 201816
" Kommerzielle Mobilfunkzelle (2G, 3G, 4G/LTE)" Mobilfunk-Testfeld mit vier Zellen (4G/LTE Advanced, 5G seit 2018)" In Kooperation mit Vodafone, offen für alle interessierten Nutzer
CERMcity: Die neue, vernetzte Stadtumgebung ergänzt seit 1. Oktober 2018 innerstädtische Szenarien.
Vorstellung | 06.12.2018 | © Aldenhoven Testing Center 201817
Neue Stadtumgebung mit Kreuzungen, Geraden, Parkbereichen, Gehwegen, Zebrastreifen und einer Multifunktionsfläche
CERMcity: Die neue, vernetzte Stadtumgebung
Vorstellung | 06.12.2018 | © Aldenhoven Testing Center 201818
Multifunktionsfläche Kreuzungen/Geraden/Bushaltestellen
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9.$Fahrzeugtypen
Citykreuzung im ATC - der aktuelle Stand
I2EASE"Final"Event,"Aldenhoven"– AUTHORISED"FOR"PUBLICATION"TO"LIMITED"NO."OF"PEOPLE01.10.2018Folie Nr."20
I2EASEZiele
Ziele:" Steigerung"der"Energieeffizienz$und"Reichweiten" Verbesserung"der"Akzeptanz von"Elektrofahrzeugen" Steigerung"der"Verkehrssicherheit in"Kreuzungssituationen
Intelligenz zumEffizienten Elektrifizierten& Automatisierten Fahren"durch"Sensorvernetzung
I2EASE"Final"Event,"Aldenhoven"– AUTHORISED"FOR"PUBLICATION"TO"LIMITED"NO."OF"PEOPLE01.10.2018Folie Nr."21
EinleitungMotivation
Innerstädtische"Verkehrsdichte
Akzeptanz"von"Elektrofahrzeugen
Energieeffizienz
Verkehrssicherheit"an"Kreuzungen
Image"Sources:metering.comArcady /"Fotoliashrader.netyimg.comadamcaseydesign.com
I2EASE"Final"Event,"Aldenhoven"– AUTHORISED"FOR"PUBLICATION"TO"LIMITED"NO."OF"PEOPLE01.10.2018Folie Nr."22
SystemaufbauVernetzte,$adaptive$Lichtsignalanlagen
Vernetzte,$adaptive$Lichtsignalanlagen
I2EASE"Final"Event,"Aldenhoven"– AUTHORISED"FOR"PUBLICATION"TO"LIMITED"NO."OF"PEOPLE01.10.2018Folie Nr."23
Vernetzte,$intelligente$Straßenbeleuchtung
SystemaufbauVernetzte,$intelligente$Straßenbeleuchtung
I2EASE"Final"Event,"Aldenhoven"– AUTHORISED"FOR"PUBLICATION"TO"LIMITED"NO."OF"PEOPLE01.10.2018Folie Nr."24
Infrastructure$sensors:Laserscanners
SystemaufbauLaserscanner$als$Infrastruktursensorik
I2EASE"Final"Event,"Aldenhoven"– AUTHORISED"FOR"PUBLICATION"TO"LIMITED"NO."OF"PEOPLE01.10.2018Folie Nr."25
Infrastructure$sensors:Intelligent$Camera
(Standalone/Street$Light)
SystemaufbauIntelligente$Infrastrukturkamera
I2EASE"Final"Event,"Aldenhoven"– AUTHORISED"FOR"PUBLICATION"TO"LIMITED"NO."OF"PEOPLE01.10.2018Folie Nr."26
Automated Vehiclewith V2X
SystemaufbauAutomatisiertes,$vernetztes$Fahrzeug
I2EASE"Final"Event,"Aldenhoven"– AUTHORISED"FOR"PUBLICATION"TO"LIMITED"NO."OF"PEOPLE01.10.2018Folie Nr."27
SystemaufbauAnwendungen$der$fusionierten$Daten
Anwendungen
LichtsignalanlagenTSteuerung
Lichtmanagement
Prädiktion
VisualisierungsT und$DatenmanagementTschnittstelle
Automatisiertes$Fahren
I2EASE"Final"Event,"Aldenhoven"– AUTHORISED"FOR"PUBLICATION"TO"LIMITED"NO."OF"PEOPLE01.10.2018Folie Nr."28
Evaluation
SystemaufbauEvaluation
User-centeredresearch ofV2X-
technology
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3.$Vernetzte$Straßenbahn
CERMcity im ATC könnte auch für Straßenbahnen interessant sein ...
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International Railway Symposium Aachen (IRSA)
" Organisiert vom Research Center Railways (RCR)
" Veranstaltet im Eurogress Aachen
" Unterstützt durch Unternehmen der Bahnindustrie
" Begleitet von einem internationalen, interdisziplinären Programmkomitee
" Bietet ein breites Spekrum an Themen für Wissenschaft, Wirtschaft und Politik
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Abstracts erwünscht bis zum 31. März unterhttps://irsa2019.exordo.com/login
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In$einer$Weltvernetzter$undautonomer
Autos$wird$eineFahrer$geführteStraßenbahn$
nicht$erlaubt$sein!
Vielen$Dank!Prof. Christian SchindlerRWTH Aachen UniversitySeffenter Weg 8, 52074 AachenTel. +49 (0)241 80 25560schindler@ifs.rwth-aachen.de