Autonome On-Demand Shuttle-Busse sind eine der aufregendsten Entwicklungen im Bereich der urbanen Mobilität. Sie sind kleine, elektrisch angetriebene Fahrzeuge, die für den Transport von Personen in Innenstädten und auf privaten Geländen konzipiert sind.
Damit ein Shuttle-Bus autonom fahren und selbstständig Fahrmanöver auslösen kann, bedarf es dem Zusammenspiel von verschiedenen Sensorkomponenten. Kombinierte Systeme aus Lidar, Radar, GPS, und Kamera-Technik erheben die notwendigen Daten, damit ein Fahrzeug seine Umwelt ausreichend erkennt. Die Lidar-Technik ist dabei die Schlüsseltechnologie, da sie unverzichtbar, aber aktuell noch relativ teuer und empfindlich ist.
Lidar steht für „Light Detection and Ranging“ und bezieht sich auf eine Technologie, die Lichtwellen verwendet, um die Umgebung eines Fahrzeugs zu erfassen und zu vermessen. Lidar-Sensoren bestehen im Wesentlichen aus einem Laser, der Lichtwellen aussendet und einem Empfänger, der die reflektierten Wellen empfängt. Abhängig von der Entfernung und dem Winkel des Objekts, von dem das Licht reflektiert wird, wird die Zeit gemessen, die das Licht benötigt, um zurückzukehren. Aus dieser Zeit wird die Entfernung des Objekts berechnet. Ein Vorteil von Lidar-Sensoren ist, dass sie selbst bei schlechten Sichtverhältnissen und Wetterbedingungen wie Dunkelheit, Nebel, Regen und Schnee funktionieren. Im Gegensatz zu Kameras, die nur optische Bilder aufnehmen, kann Lidar zudem die Entfernung von Objekten in der Umgebung sehr präzise bestimmen.
In autonomen Shuttle-Bussen werden Lidar-Sensoren verwendet, um die Umgebung in Echtzeit zu erfassen und zu kartieren. Diese 3D-Abbildungen ermöglichen es dem Fahrzeug, Hindernisse zu erkennen, sowie zu umfahren und sich sicher in seiner Umgebung zu bewegen.
Die Sensoren sind wichtig, da insbesondere in Europa hohe Sicherheitsanforderungen eingehalten und nachgewiesen werden müssen. In Deutschland gibt es zurzeit mehrere autonom fahrende Shuttles, die im Rahmen verschiedener Forschungsprojekte entwickelt werden. Der große Teil dieser Projekte ist jedoch zeitlich begrenzt und eine Integration in den öffentlichen Personennahverkehr bei den meisten nicht vorgesehen oder nicht möglich. Ein Grund dafür ist die vordefinierte virtuelle Schiene, an welcher diese Shuttles entlangfahren. Dieser Ansatz ist aufgrund der Dynamik des Verkehrs in einer städtischen Umgebung sehr schwer zu integrieren.
Die Schwarz Mobility Solutions, der Mobilitätsdienstleister der Unternehmen der Schwarz Gruppe, betreut auf zwei Strecken in Baden-Württemberg, in Heilbronn und Bad Wimpfen, insgesamt drei autonome Shuttle-Busse im kontinuierlichen Forschungsbetrieb. Diese Busse gehören zu den wenigen in Deutschland, die manöverbasiert fahren. In einem vorgegebenen Fahrkorridor und entlang von definierten Sicherheitsparametern bewegen sich die Shuttles im fl ießenden Verkehr und treffen eigenständig Fahrentscheidungen. Eine künstliche Intelligenz im Hintergrund verarbeitet die erfassten Fahrzeugsensordaten, passt auf Basis komplexer Vorhersagemodelle automatisch die Fahrgeschwindigkeit sowie den Lenkwinkel an und führt eigenständig Bremsmanöver aus.
Der aktuelle Stand der Technik und die Erfahrungen aus den laufenden Projekten zeigen, dass automatisiertes Fahren funktionieren kann Der nächste Schritt zur Stabilisierung des Fahrbetriebs ist die Einführung von intelligenter Verkehrsinfrastruktur, damit das Fahrzeug nicht nur die Daten der Sensorkomponenten an Bord verarbeitet, sondern auch mit Informationen aus der Umgebung arbeiten kann.
Aktuell ist in Deutschland für autonome Shuttles, die im öffentlichen Verkehr fahren, noch zwingend ein Sicherheitsfahrer vorgeschrieben. Dieser kann das Fahrzeug übersteuern und beispielsweise jederzeit stoppen. Um autonome Shuttles auch im Realbetrieb einzusetzen ist es notwendig, den Sicherheitsfahrer an Bord durch einen Operator in einem zentralen Leitstand zu ersetzen. Aktuell gibt es solche integrierten Betriebsmodelle noch nicht. Forschung und Entwicklung müssen ein zentral überwachtes System im Rahmen eines Prototyps erst noch erforschen, um den letzten Schritt in eine autonome Zukunft zu realisieren.
Über Stephan Tschierschwitz
Stephan Tschierschwitz leitet den Bereich »Mobilitätslösungen « in der Schwarz Mobility Solutions, die als Mobilitätsdienstleister der Unternehmen der Schwarz Gruppe unter anderem für das betriebliche Mobilitäts- und Travelmanagement von Kaufland, Lidl, PreZero und der Schwarz Produktion verantwortlich sind. Sein Team betreibt zudem mit der Mitfahrplattform »twogo« ein datenbasiertes digitales Geschäftsmodell. Mit dem Forschungsbetrieb von drei autonomen Shuttle-Bussen auf öffentlichen Straßen gestaltet sein Team die Mobilität der Zukunft mit.
Dieser Artikel wurde erstmalig im FLEETMAG #3 veröffentlicht. Das Fleetmag ist ein jährlich erscheinendes Magazin für die betriebliche Mobilität. Wenn Sie bei der nächsten Ausgabe auch mit einem Fachbeitrag, einem Advertorial oder einer Anzeige mit dabei sein möchten, dann kontaktieren Sie uns:
Anbieter
100 Mayfield Ave, Mountain View, CA 94043, Vereinigte Staaten
333 Brannan St, San Francisco, CA 94107, Vereinigte Staaten
ZF Friedrichshafen AG, Löwentaler Straße 20 88046 Friedrichshafen Deutschland
Roos Vehicle Logistics GmbH Maximilian Roos Tangastraße 49 81827 München
Outsight 2 rue de Bérite, 75006 Paris, Frankreich
Perciv AI 67 Julianalaan, 2628 BC Delft, Niederlande
[…] Flexibilität durch Plattformökonomie und erweiterte Mobilitätskonzepte, höhere Sicherheit durch autonomes Fahren und Assistenzsysteme. Wir werden uns immer mehr neuen Mobilitätsmöglichkeiten auseinanderzusetzen […]