Fahren ohne Fahrer -Autonom oder Automatisch? ·...

©"IFS"2019,"Univ.0Prof."Dr.0Ing."C."Schindler"– VDE/ETG0Tagung"Nürnberg"– AUTHORISED"FOR"PUBLICATION"TO"LIMITED"NO."OF"PEOPLE" 1

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


Das Institut für Schienenfahrzeuge und Transportsysteme

Photo: IFS, RWTH Aachen University



Foto: ifs, RWTH Aachen

Abb.: KIMA, TU Kaiserslautern


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


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


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


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“


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


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


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 !


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


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


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


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


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.


" 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.


Neue Stadtumgebung mit Kreuzungen, Geraden, Parkbereichen, Gehwegen, Zebrastreifen und einer Multifunktionsfläche

CERMcity: Die neue, vernetzte Stadtumgebung


Multifunktionsfläche Kreuzungen/Geraden/Bushaltestellen


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


EinleitungMotivation

Innerstädtische"Verkehrsdichte

Akzeptanz"von"Elektrofahrzeugen

Energieeffizienz

Verkehrssicherheit"an"Kreuzungen

Image"Sources:metering.comArcady /"Fotoliashrader.netyimg.comadamcaseydesign.com


SystemaufbauVernetzte,$adaptive$Lichtsignalanlagen

Vernetzte,$adaptive$Lichtsignalanlagen


Vernetzte,$intelligente$Straßenbeleuchtung

SystemaufbauVernetzte,$intelligente$Straßenbeleuchtung


Infrastructure$sensors:Laserscanners

SystemaufbauLaserscanner$als$Infrastruktursensorik


Infrastructure$sensors:Intelligent$Camera

(Standalone/Street$Light)

SystemaufbauIntelligente$Infrastrukturkamera


Automated Vehiclewith V2X

SystemaufbauAutomatisiertes,$vernetztes$Fahrzeug


SystemaufbauAnwendungen$der$fusionierten$Daten

Anwendungen

LichtsignalanlagenTSteuerung

Lichtmanagement

Prädiktion

VisualisierungsT und$DatenmanagementTschnittstelle

Automatisiertes$Fahren


Evaluation

SystemaufbauEvaluation

User-centeredresearch ofV2X-

technology

©"IFS"2019,"Univ.0Prof."Dr.0Ing."C."Schindler"– VDV0SFA0Tagung"Ulm"– AUTHORISED"FOR"PUBLICATION"TO"LIMITED"NO."OF"PEOPLE 29

3.$Vernetzte$Straßenbahn

CERMcity im ATC könnte auch für Straßenbahnen interessant sein ...


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

9

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 [email protected]

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