Im hochautomatisierten Shuttle Richtung Zukunft

IAV entwickelt im Rahmen des Forschungsprojekts OTS 1.0 einen selbstständig fahrenden Personentransporter, der die Mobilität in den Metropolen von morgen sicherstellt

Städte und Kommunen stehen vor großen Herausforderungen: urbane Gebiete sind immer dichter besiedelt und breiten sich aus, die ländlichen Regionen werden ausgedünnt. Das hat Auswirkungen auf den Personennahverkehr der Zukunft, der einerseits die Mobilität innerhalb der Stadt und andererseits die Anbindung der Außenbezirke an die Innenstadt sicherstellen muss. Einen Lösungsansatz bietet ein vollautomatisiertes, fahrerloses Transportsystem, basierend auf Elektrofahrzeugen, das IAV zusammen mit den Partnern Siemens, IKEM, TU München und weiteren im Rahmen des Forschungsprojekts OTS 1.0 entwickelt. Es ist Teil des Förderprogramms „Erneuerbar Mobil“ des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit.

OTS 1.0 verfolgt einen ganzheitlichen Ansatz, der alle Aspekte des vollautomatisierten Fahrens im realen Stadtverkehr umfasst, inklusive Fahrzeug, Infrastruktur, Verkehrsplanung und -leitung und Rechtsrahmen. „Unser Ziel ist nicht nur ein Show-Case zu Demonstrationszwecken. Vielmehr wollen wir ein alltagstaugliches Gesamtsystem für den Personentransport entwickeln, das in der Testphase über mehrere Monate in Betrieb ist und in dieser Zeit am realen Verkehr teilnimmt“, erläutert Mirko Taubenreuther, Abteilungsleiter Longitudinal & Lateral Assistance bei IAV. Damit unterscheidet sich OTS 1.0 von anderen Forschungsprojekten, die nur einzelne Aspekte der Fragestellung abdecken und damit die Realität zwangsweise nur lückenhaft abbilden.

IAV ist im Forschungsverbund des OTS-1.0-Projekts für die Entwicklung des gesamten Fahrzeugs verantwortlich. Das beinhaltet unter anderem die komplette Hard- und Software inklusive Sensorik für die vollautomatisierten Fahrfunktionen und die Kommunikations-Schnittstellen zur Infrastruktur. Beim automatisierten Fahren wird grundsätzlich zwischen einzelnen Levels der Fahrerunterstützung unterschieden, vom Level 1, bei dem bestimmte Assistenzsysteme wie die Abstandsregelung ACC nur unterstützend wirken, bis zum Level 5, bei dem kein Fahrer mehr für die Verkehrsteilnahme erforderlich ist.

„Ausgehend von den Eckpunkten des Mobilitätskonzepts haben wir uns für eine komplette Fahrzeug-Neuentwicklung entschieden, die auf die komplexen Anforderungen des Levels 5 abgestimmt ist“, so Taubenreuther. „Im Vergleich zur Umrüstung vorhandener Fahrzeuge verschafft uns das entscheidende Vorteile, beispielsweise bei der Umgebungserkennung, die einen 360°-Scan um das Fahrzeug erlauben muss.“

Das Konzept von IAV besteht neben Lidar- aus Radarsensoren und Kameras, deren Signale mittels Datenfusion vernetzt sind. Theoretisch kann der Shuttle damit auch ohne Kommunikation mit der Infrastruktur selbstständig fahren. In unübersichtlichen Verkehrssituationen, zum Beispiel an Kreuzungen, ist die Unterstützung von außen durch Umgebungsinformationen jedoch hilfreich. Der Projektpartner Siemens entwickelt dafür eine intelligente Infrastruktur, die umfeldrelevante Informationen über andere Verkehrsteilnehmer direkt an das Fahrzeug weitergibt und zudem Hinweise zur Verkehrslage über eine Leitstelle an die gesamte Flotte sendet.

Innenraumkonzept ohne Lenkrad und Cockpit

Auch den Innenraum hat IAV bei der Fahrzeugentwicklung neu durchdacht. Der Fahrer wird in der Testphase ohnehin nur an Bord sein, um die Fahrfunktion zu überwachen, in einem möglichen späteren Regelbetrieb ist er dann gar nicht mehr notwendig. Durch den Einsatzzweck dieses vollautomatisierten Personen-Shuttles haben Merkmale wie ein barrierefreier Zugang zum Innenraum und eine Innenraumüberwachung einen besonderen Stellenwert.

Schon im April 2018 soll der Testbetrieb des Personen-Shuttles auf dem Gelände der Siemens AG in München Perlach starten. Nach Abschluss des Alltagstests Mitte 2018 liegen praktische Erkenntnisse vor, wie der sichere Betrieb des vollautomatisierten Transportverkehrs durch Kombination von Fahrzeug- und Infrastruktursensorik im Alltag gewährleistet werden kann. Aufgrund des übergeordneten Ansatzes von OTS 1.0, der neben Fahrzeug und Infrastruktur auch städte- und straßenbauliche Aspekte berücksichtigt, eignet sich das Transportsystem speziell für urbane Neubaugebiete oder für neu gestaltete Stadtviertel, bei denen integriert in die Infrastruktur sowohl moderne Wohn- als auch Mobilitätskonzepte geschaffen werden. „In spezifischen Anwendungsfällen werden wir schon 2025 bis 2030 die Realisierung erster Projekte des vollautomatisieren Personen-Shuttles sehen“, ist Taubenreuther überzeugt.