munich network to-x im Verkehrswesen Mobilität Trends auf der Straße

Transkript

1 munich network Mobilität Trends auf der Straße Kommunikation + Infrastruktur Fahrerassistenzsysteme, kommunizierende Infrastruktur Car-to to-x im Verkehrswesen Fritz Busch Technische Universität München Fritz Busch,

2 Inhalt Car-2-X Anwendungsfelder Fernvision Potenziale Handlungserfordernisse Fritz Busch,

3 Kommunikationswege VEHICLE INFRASTRUCTURE Communication BROADCASTING VEHICLE VEHICLE Communication VEHICLE CENTER Communication Fritz Busch,

4 Kommunikationswege und -medien DAB, FM BROADCASTING Short Range: WLAN, DSRC VEHICLE INFRASTRUCTURE Communication VEHICLE VEHICLE Communication VEHICLE CENTER Communication GPRS, UMTS Short Range: WLAN Fritz Busch,

5 Car2X: Worum geht es für den Nutzer? TISP TCC RDS-TMC FCD Fritz Busch,

6 Erste Gehversuche Die "Wolfsburger Welle" ( ) VW-Forschung, Infrarotkommunikation technologischer Vorläufer des EuroScout LISB Verflüssigung der Grünen Welle Fritz Busch,

7 Erste Gehversuche PROMETHEUS ( ) Pro-Car Pro-Road Pro-Net Pro-Gen Zielsetzungen: Sicheres Fahren, Verkehrs- und Transportmanagement, Leistungsfähigkeit Resultate: Adaptive Geschwindigkeitsregelung, Spurassistent, Duale Zielführung Relevanz: Die Themen Car2Car und Car2Infrastructure wurden intensiv behandelt, die damaligen Möglichkeiten lassen aber eine direkte Verwendung der Erkenntnisse nicht zu Fritz Busch,

8 Aktuelle Forschung NOW PREVENT REACT Com2React CVIS Safespot coopers Car-to-Car AKTIV Travolution AKTIV Fritz Busch,

9 Aktuelle Forschung Fragestellungen Kommunikation, Reichweiten, Bandbreiten Systemarchitektur und Systemflexibilität das Fahrzeug als Sensor Unterstützung in Fahrsituationen Fahrempfehlungen, Routing Fahrverlaufs- und Risiko-Vorhersage autarke Verkehrslage-Modellierung Interaktion von kollektiver und individueller Verkehrsbeeinflussung Interaktion mit nicht ausgestatteten Verkehrsteilnehmern Fritz Busch,

10 Eine Fülle neuer Funktionen drängt auf den Markt [S. Hess, esafety Conference Berlin, 2007] Fritz Busch,

11 Verkehrssystem eine Fernvision? Vollständige Vernetzung aller aktiven und passiven Teilnehmer am Verkehrsgeschehen allgegenwärtige Mobilitätsinformation und Verkehrsprognose (" der Verkehr morgen") Integrierte, konsistente Informationsbasis für Verkehrsplanung und -steuerung Selbstorganisation des Verkehrssystems ("der Ameisenstaat"), inklusive Selbstheilungs- und Qualitätssicherungsmechanismen Trajectory Potential safety critical situation Traffic Lights Pedestrian Environmental Environmental Sensors Sensors In-Vehicle In-Vehicle Sensors Sensors Traffic Traffic Sensors Sensors Red Light Violation!! Traffic Lights Traffic Lights Controller Controller Node Node Intersection Intersection MFO MFO Fritz Busch,

12 Car2X: Warum überhaupt? Prinzipiell werden 4 Ziele verfolgt: Verbesserung der Verkehrseffizienz Erhöhung der Verkehrssicherheit Reduzierung der Umweltbelastung Steigerung des Reisekomforts Ansätze, Beispiele Fritz Busch,

13 Potenziale Verkehrseffizienz Ansatzpunkte Erhöhung der (Netz-)Kapazität Reduzierung von Staus Car-2-X-Maßnahmen Harmonisierung des Verkehrsablaufs Kooperation von Fahrzeugen Führung im Netz interaktive Verkehrsbeeinflussung Verbesserte Datenerfassung Verbesserte Verkehrssteuerung Verbesserte Information (der Fahrer) Erhöhte Verkehrseffizienz Veränderungen der Verkehrsbelastung, [Quelle: Acatech, Volkswagen Forschung] Fritz Busch,

14 Potenziale Verkehrseffizienz 1500 m 2000 m 500 m 60 km/h 70 km/h 80 km/h C2X: Congestion/Hazard detection: Everywhere Faster Congestion/Hazard Warning: Everywhere Faster More Adaptive Driving Direction km/h Fritz Busch,

15 Potenziale Verkehrseffizienz km/h 80 km/h Conventional Dynamic Traffic Control km/h 60 km/h 20 % C2X Penetration Rate 50 % C2X Penetration Rate Fahrtrichtung % C2X Penetration Rate Ort [MQ-Nr.] Zeit [Sek] v [km/h] Fritz Busch,

16 Potenziale Verkehrssicherheit esafety-initiative der EU: Ziel 2010: Verkehrstote weniger insgesamt in Europa Es bleibt noch einiges zu tun! Entwicklung der Anzahl der Getöteten im europäischen Straßenverkehr und Vergleich mit den Zielen der europäischen Verkehrspolitik [Erso, 2007] Fritz Busch,

17 Potenziale Verkehrssicherheit Unfallursachen bei Unfällen mit Personenschaden 1) 15,9 andere 86,1 1 5,6 5,1 2,2 3,9 6,2 11,1 Unfälle mit Fußgängern Alkohol 22,8 Fahrstreifenfehler, Überholen oder Vorbeifahren Fahrer 2) 2) 3) Fahrzeug Fußgänger Straßenzustand andere 26,1 Vorfahrtverletzung, Fehler beim Ein-/Ausfahren oder Wenden überhöhte Geschwindigkeit zu geringer Abstand Quelle: Verkehr in Zahlen 2003, Deutscher Verkehrs-Verlag, Car2CarCommunicationConsortium 1) Unfallursache auf Grund Polizeimeldung 2) Kraftfahrzeuge, Motorräder, Fahrräder, andere 3) technischer Fehler Fritz Busch,

18 Potenziale Verkehrssicherheit Unfallursachen bei Unfällen mit Personenschaden 1) 15,9 andere 86,1 1 5,6 5,1 2,2 3,9 6,2 11,1 Unfälle mit Fußgängern Alkohol Fahrer 2) 2) 3) Fahrzeug Fußgänger Straßenzustand andere Car2Car Systeme können helfen 22,8 26,1 60 % Fahrstreifenfehler, Überholen oder Vorbeifahren Vorfahrtverletzung, Fehler beim Ein-/Ausfahren oder Wenden überhöhte Geschwindigkeit zu geringer Abstand Quelle: Verkehr in Zahlen 2003, Deutscher Verkehrs-Verlag, Car2CarCommunicationConsortium 1) Unfallursache auf Grund Polizeimeldung 2) Kraftfahrzeuge, Motorräder, Fahrräder, andere 3) technischer Fehler Fritz Busch,

19 Potenziale Verkehrssicherheit Regional Control Center Virtual Sub-Center Fritz Busch,

20 Potenziale Verkehrssicherheit Detection of congestion back ends Detection of broken down vehicles or cars involved in an accident Detection of fog and heavy rain 3 Fritz Busch,

21 Potenziale Verkehrssicherheit Basis Szenario : Broken down vehicle on motorway Szenarios Two lane carriageway Traffic load: 500 vehicles/lane 15 % trucks COM2REACT penetration rates 0 % 5 % 10 % 25 % 85 % Fritz Busch,

22 Potenziale Verkehrssicherheit Number of Lane changes (left to right) Distance to hazard [m] COM2REACT penetration rate Position der Fahrstreifenwechsel vor Hindernissen bei unterschiedlicher Ausstattungsquote Fritz Busch,

23 Potenziale Verkehrssicherheit Cooperative Intersection Trajectory Potential safety critical situation Traffic Lights Pedestrian Environmental Environmental Sensors Sensors In-Vehicle In-Vehicle Sensors Sensors Traffic Traffic Sensors Sensors Red Light Violation!! Traffic Lights Traffic Lights Controller Controller Node Node Intersection Intersection MFO MFO Fritz Busch,

24 Potenziale Verkehrssicherheit Warning: slight warning to the driver that he is approaching a red light Prevention: driver should brake immediately; low risk of running the red light Mitigation: driver should brake immediately; violation not avoidable; warning to the other road users Fritz Busch,

25 Potenziale Umweltverträglichkeit Ansatzpunkte Reduzierung der Halte, Wartezeiten Verlagerung von Verkehren Verbesserung der Zustandserkennung Vorausschauende Fahrweise Quelle: Schorling & Partner Umweltsensitive Mikro- und Makrosteuerung Quelle: GEVAS, TUM-VT Fritz Busch,

26 Erste Aktuelle Gehversuche Die Ingolstädter Welle" ( ) Forschungsprojekt TRAVOLUTION (AUDI, GEVAS, TUM) Bi-direktionale Kommunikation über WLAN Verkehrseffizienz und Sicherheit und Umwelt und Komfort Fritz Busch,

27 TRAVOLUTION Potenziale Verkehrssicherheit, -effizienz, Umwelt Signalanlage sendet die nächsten Schaltzeitpunkte der Signalgruppen Fahrzeug überquert ohne Stopp bei Grün die Kreuzung TRAVOLUTION Fahrer passt seine Geschwindigkeit an den Vorschlag an Bordcomputer berechnet die optimale Geschwindigkeit, um ungehindert über die Kreuzung zu kommen Anzeige der passenden Geschwindigkeit Fritz Busch,

28 Risiken, Barrieren, Fragen Ablenkung durch zuviel Technik, Information Kompetenzverlust des Fahrers Widersprüchliche Infos Aufgabenträgerschaft Geschäftsmodelle Finanzierung Zielsystem, Wertungen Datenverfügbarkeit Haftungsfragen Sicherheitsaspekte Datenschutz Fritz Busch,

29 Handlungserfordernisse Einführungsstrategien Mögliche Einführungsschritte hrungsschritte (von car2x-anwendungen) 1. autonome Applikationen 2. fahrzeugbasierte Verkehrs- und Umfelddetektion 3. lokale Fahrer-Unterstützung 4. Kooperation mit adaptiver Verkehrsbeeinflussung 5. Aufbau von Fahrzeug-Netzen 6. Selbstorganisation Dazu ist erforderlich: Konsolidierung von Forschungsfeldern und -ergebnissen Klärung/Entscheidung grundlegender Fragen (siehe zuvor) Einigung auf Systemarchitektur und Infrastrukturkonzept Schaffen einer deutschen (und europäischen) Mission für den Einsatz von Verkehrstelematik allgemein und Car-2-X speziell ITS-Leitbild Fritz Busch,

30 Handlungserfordernisse ITS-Systemarchitektur Systemarchitektur ITS - L e i t b i l d Verkehrs- System Rahmenarchitektur Referenzarchitekturen technisch funktional organisatorisch K o n k r e t e A n w e n d u n g e n Fritz Busch,

31 Vielen Dank! Kontakt: Fritz Busch,