Autonomes Fahren und Vernetzung

Autonomes Fahren und Vernetzung

Hochautomatisiertes Fahren und zunehmende Digitalisierung führen zur zunehmenden Verfügbarkeit interner und externer Daten und bergen enormes Potenzial für die Mobilität der Zukunft. Denn mit Hilfe dieser Daten können Prognosen abgegeben und Maßnahmen ausgelöst werden: Beispielsweise wenn die in Echtzeit generierten Fahrprotokolle einer unternehmensübergreifend vernetzten LKW-Flotte dazu genutzt werden können, dass sich zur Abholung avisierte Güter den Transport selbst organisieren, wenn Wetter- und Verkehrsdaten Anhaltspunkte liefern, dass sich eine Lieferung verspäten könnte, oder wenn PKWs durch intelligente Sensoren Unfälle vermeiden helfen. Um diese Form der Mobilität der Zukunft nutzen zu können braucht es die richtigen Technologien und Daten, die auf die richtige Art und Weise miteinander vernetzt werden müssen. Es reicht also nicht, Daten nur zu erheben, sie müssen auch analysiert und ausgewählt, interpretiert, optimiert und dann verwertet werden. Und das für viele Prozesse in Echtzeit. Zukünftig wird es also immer mehr darum gehen, mit den richtigen Technologien ausgewählte Informationen aus komplexen Infrastrukturen in einer vorgegebenen Zeit miteinander zu vernetzen und daraus Mehrwert zu generieren. Die folgenden Themenfelder stellen eine Auswahl relevanter Arbeits- und Forschungsfelder der AG Fraunhofer-Mobility dar.

Autonomes Fahren – Fahrzeugkommunikation

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Fahrzeuge der Zukunft kommunizieren ununterbrochen mit der Umwelt und reagieren selbständig auf Gefahren. Der Schlüssel dazu ist die intelligente Vernetzung von Fahrzeugen, die über eine leistungsstarke Luftschnittstelle permanent mit dem Internet, anderen Autos, der Umgebung und Satelliten verbunden sind. Selbst Schiffe und Flugzeuge werden immer stärker vernetzt, um auch dort Zugang zu einer schnellen, zuverlässigen Breitbandverbindung (via Satellit) zu haben.

Damit dies kein Zukunftsszenario bleibt, beschäftigt sich die AG Fraunhofer-Mobility schon heute intensiv mit den mobilen Ökosystemen von morgen. Wir entwickeln und testen die übertragungstechnische Basis für unterschiedliche Anwendungsszenarien und bieten Lösungen rund um die Datenübertragung und -verteilung. Die Optimierung der Datenübertragung erreichen wir mit der Entwicklung zuverlässiger Mobilfunk- und Rundfunkverbindungen für die mobile Kommunikation. Für die bestmögliche Datenverteilung im Fahrzeug arbeiten wir an Hochgeschwindigkeits-Bus-Systemen für breitbandige Fahrzeugbordnetze.

 

Beispielprojekt:

Vernetzte Mobilität – Fahrzeugkommunikation  (Projektseite, Fraunhofer SCS) – Projekt zur Entwicklung neuartiger Datenübertragungstechnologien für die intelligente Vernetzung von Fahrzeugen.

Akzeptanz autonomer und vernetzter Systeme

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Die allgemeine Verfügbarkeit autonomer Fahrzeuge könnte die größte Umwälzung unserer Mobilitätsgewohnheiten seit der Erfindung des Automobils darstellen. Vollautonome Fahrzeuge können individuelle und flexible Mobilität auch für Menschen ohne Führerschein oder ländliche Regionen verfügbar machen, der Straßenverkehr könnte sicherer werden und die Kosten der Mobilität könnten sinken. Unklar ist jedoch bislang, wie der Mensch auf diese technologische Umwälzung reagiert.

Fragen der Akzeptanz autonomer Fahrzeugsysteme sowie anderer neuer Technologien und Dienstleistungen untersucht die AG Fraunhofer-Mobility mittels Befragungen, Fokusgruppen, Expertenworkshops oder im Labor. Hierbei lassen sich verschiedene Ausprägungen autonomer Systeme und deren Einbettung in Mobilitätsdienste untersuchen, um Fahrzeugherstellern, Mobilitätsdienstleistern und der öffentlichen Verwaltung Hinweise zur Vorbereitung zukünftiger Produkte, Angebote oder Regularien zu unterstützen.

 

Beispielprojekte:

Profilregion Mobilität Karlsruhe (Projektseite, Fraunhofer ISI) – Gefördert durch das Land Baden-Württemberg und die Fraunhofer-Gesellschaft untersuchen Fraunhofer- und KIT-Partner gemeinsam technologische und organisatorische Fragen der regionalen Mobilität von morgen.

Mobilitäts- und Kraftstoffstrategie II (MKS II) (Projektseite, Fraunhofer ISI / IML) – Im Auftrag des BMVI führt die Fraunhofer-Gesellschaft in Kooperation mit Partnern aus Wissenschaft und Beratung die Begleitforschung zur Mobilitäts- und Kraftstoffstrategie durch. Neben Einzelstudien zu ausgewählten Fragestellungen wird hierin eine Gesamtstrategie zum Einsatz alternativer Energien und neuer Mobilitätsformen mit langfristiger Perspektive erstellt.

Auswirkungen vernetzter Fahrzeuge

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Die Vernetzung von Fahrzeugen untereinander nimmt stetig zu. Die ständige Kommunikation von Fahrzeugen mit anderen Fahrzeugen und der Infrastruktur wird als V2V (Vehicle-to-Vehicle) oder V2X (Vehicle-to-X) bezeichnet. Die Vernetzung und Kommunikation von Fahrzeugen kann erheblich zu einer Verbesserung von Verkehrssicherheit und -effizienz beitragen. Die Vernetzung generiert große Datenmengen, aus welchen durch Analysen situationsbezogene Informationen bereitgestellt werden können. Andere Fahrzeuge können den Fahrer beispielsweise vor Falschfahrern warnen oder schnelle Umleitungen bei Staus oder Baustellen zur Verfügung stellen. Durch das frühzeitige Erkennen von Gefahrensituationen lassen sich Unfälle vermeiden. Eine Verbesserung der Verkehrssicherheit und -effizienz kann nur bei einer hohen Marktdurchdringung erfolgen. Die Vernetzung von Fahrzeugen setzt jedoch nicht nur bestimmte Technologien in den Fahrzeugen voraus, sondern benötigt auch die entsprechenden Infrastrukturen und Sicherheitsstandards, sodass beispielsweise Fahrzeuge nicht durch eine Manipulation ferngesteuert werden können. Dies ist nur durch Schaffung entsprechender Rahmenbedingungen zu gewährleisten. Hier sind Wissenschaft, öffentliche Hand und Industrie gemeinsam gefragt.

Die AG Fraunhofer-Mobility analysiert den Trend, die Entwicklung sowie die Auswirkungen der Vernetzung von Fahrzeugen und Infrastruktur.

 

Beispielprojekt:

Polizeiliche Mobilität 2025 (Projektseite, Fraunhofer IML) – Studie im Auftrag des niedersächsischen Ministerium für Inneres und Sport zur Identifizierung relevanter Trends für polizeiliche Fahrzeugflotten.

Entwicklungsspektrum intelligenter Güterverteilung durch hochautomatisierte Fahrzeuge – Logistische Einsatzpotentiale

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Hochautomatisiertes Fahren ermöglicht es bisherige Strukturen und Prozesse neu zu denken. Sowohl im Straßenverkehr als auch im Schienenverkehr lassen sich automatisch gesteuerte Fahrzeuge einsetzen. Hersteller arbeiten zurzeit mit Hochdruck an Assistenz- und Steuersystemen, um autonome Fahrzeuge in den kommenden Jahren zur Serienreife zu führen. Mittelfristig wird davon ausgegangen, dass Assistenzsysteme die Fahrzeuge auf Autobahnen steuern, langfristig die Fahrer bei vielerlei Fahrsituationen entlasten. Für die Verkehrs- und Unternehmenslogistik ergeben sich durch diese technische Entwicklung neue Chancen. Hierdurch können beispielsweise innerbetriebliche Werkverkehre automatisiert und vollkommen neu konzipiert werden. Mittels Markt- und Potentialanalysen lassen sich geeignete Einsatzgebiete identifizieren, die sich besonders für automatische Fahrzeuge und das automatisierte Fahren eignen. Fraunhofer hat langjährige Erfahrungen in der Entwicklung von Distributionsnetzwerken, TMS-Systemen und einer effizienten Logistik. Diese Verfahren können angepasst zu Grunde gelegt werden, um die Einsatzmöglichkeiten von hochautomatisierten und autonomen Nutzfahrzeugen zu evaluieren.

Die AG Fraunhofer-Mobility unterstützt Sie bei Planung, Evaluierung und Umsetzung von (hoch-) automatisierten Straßen- und Schienenfahrzeugen im logistischen Umfeld sowie bei der wirtschaftlichen Bewertung und bei Fragestellungen zu Migrationsszenarien und Integrationsstrategien in bestehende Flotten.

 

Beispielprojekt:

ZF-Zukunftsstudie 2016 »Die letzte Meile« (Pressemitteilung, Fraunhofer IML) – Zukunftsstudie im Auftrag der ZF Friedrichshafen AG zur Erfassung von Technologien für die letzte Meile im Jahr 2030.