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1 DLR.de Folie 1 Spannungsfeld hochautomatisiertes Fahren zwischen Euphorie und Ablehnung Prof. Dr.-Ing. Karsten Lemmer Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.v. Institut für Verkehrssystemtechnik

2 DLR.de Folie 2 Die Frage ist nicht, ob wir in Zukunft automatisiert fahren sondern wie wir Automation im Straßenverkehr für den Menschen nutzen und gestalten.

3 DLR.de Folie 3 Herausforderungen für unser Mobilitätssystem Verkehrsstau Umweltbelastung Unfälle Mobilität im Alter Digitalisierung Bevölkerungswachstum, Urbanisierung und Zunahme des Güterverkehrs 38 Stunden verbringt jeder Autofahrer/-in jährlich im Stau 18 Prozent des CO² Ausstoßes durch Verkehr 1,3 kg CO²-Emissionen pro Parkplatzsuche Getötete und Verletzte im Straßenverkehr 88 Prozent der Unfälle durch Fehler des Fahrzeugführers Demografie: bis 2030 steigt der Anteil der über 65- Jährigen in unserer Gesellschaft von heute 21 Prozent auf 27,5 Prozent individueller, intermodaler, effizienter durch Information & Kommunikation Geschäftsmodelle: von produkt- zu nutzerorientiert Alle Angaben für Deutschland. Quellen: Verkehr in Zahlen 2015/2016; Centre for Economics and Business Research 2014; APCOA PARKING Parkplatzstudie 2013; Ergebnisse der 13. koordinierten Bevölkerungsvorausberechnung, Statistisches Bundesamt; Darstellung: v.a. acatech; Bilder: shutterstock.com: Khongkit Wiriyachan, Vinogradov Illya, OliverSved, Andresr

4 DLR.de Folie 4 Automatisiertes und vernetztes Fahren verfügt über große Potentiale, unsere Mobilität vielfältig zu optimieren Entspannt reisen Staus vermeiden durch Fahrstrategie Alternder Gesellschaft gerecht werden Freiräume schaffen für Digital Natives Seriennahe Technik verfügbar Unfälle verhindern Stressfrei Parken in Städten Emissionen reduzieren durch Fahrstrategie Wirtschaftsstandort Deutschland stützen

5 FAHRER DLR.de Folie 5 Schritt für Schritt zu mehr Automatisierung Definition der Automatisierungsgrade Driver only Assistiert Teilautomatisiert Hochautomatisiert Vollautomatisiert Fahrerlos Fahrer führt dauerhaft Längsund Querführung aus. Fahrer führt dauerhaft Längsoder Querführung aus. Fahrer muss System dauerhaft überwachen. Fahrer muss System nicht dauerhaft überwachen. Fahrer muss potentiell in der Lage sein zu übernehmen. Kein Fahrer erforderlich im spezifischen Anwendungsfall Von Start bis Ziel kein Fahrer erforderlich Kein eingreifendes Fahrzeugsystem aktiv die jeweils andere Funktion. Längs- und Querführung in spezifischem Anwendungsfall. Längs- und Querführung in spezifischem Anwendungsfall*. Es erkennt Systemgrenzen und fordert Fahrer zur Übernahme mit ausreichender Zeitreserve auf. System kann im spezifischen Anwendungsfall* alle Situationen automatisch bewältigen. Fahraufgabe vollumfänglich bei allen Straßentypen, Geschwindigkeitsbereichen und Umfeldbedingungen AUTOMATISIERUNG Nomenklatur gemäß VDA. *Anwendungsfälle beinhalten Straßentypen, Geschwindigkeitsbereiche und Umfeldbedingungen

6 FAHRER DLR.de Folie 6 Schritt für Schritt zu mehr Automatisierung Definition der Automatisierungsgrade Driver only Assistiert Teilautomatisiert Hochautomatisiert Vollautomatisiert Fahrerlos Fahrer führt dauerhaft Längsund Querführung aus. Kein eingreifendes Fahrzeugsystem aktiv Fahrer führt dauerhaft Längsoder Querführung aus. Heutige Fahrerassistenz- Systeme die jeweils andere Funktion. Fahrer muss System dauerhaft überwachen. Längs- und Querführung in spezifischem Anwendungsfall. Fahrer muss System nicht dauerhaft überwachen. Fahrer muss potentiell in der Lage sein zu Nächste Generation Fahrerassistenz- Systeme übernehmen. Längs- und Querführung in spezifischem Anwendungsfall*. Es erkennt Systemgrenzen und fordert Fahrer zur Übernahme mit ausreichender Zeitreserve auf. Kein Fahrer erforderlich im spezifischen Anwendungsfall System kann im spezifischen Anwendungsfall* alle Situationen automatisch bewältigen. gesetzlich geregelt gesetzlich nicht geregelt Neue Handlungsfelder für Assistenz & Automation Von Start bis Ziel kein Fahrer erforderlich Fahraufgabe vollumfänglich bei allen Straßentypen, Geschwindigkeitsbereichen und Umfeldbedingungen Nomenklatur gemäß VDA. *Anwendungsfälle beinhalten Straßentypen, Geschwindigkeitsbereiche und Umfeldbedingungen AUTOMATISIERUNG

7 DLR.de Folie 7 Schritt für Schritt zu mehr Automatisierung Definition der Automatisierungsgrade Driver only Assistiert Teilautomatisiert Hochautomatisiert Vollautomatisiert Fahrerlos Fahrer führt dauerhaft Längsund Querführung aus. Fahrer führt dauerhaft Längsoder Querführung aus. Fahrer muss System dauerhaft überwachen. Fahrer muss System nicht dauerhaft überwachen. Fahrer muss potentiell in der Lage sein zu übernehmen. Kein Fahrer erforderlich im spezifischen Anwendungsfall Runder Tisch Automatisiertes Fahren Von Start bis Ziel kein Fahrer erforderlich Kein eingreifendes Fahrzeugsystem aktiv die jeweils andere Funktion. Längs- und Querführung in spezifischem Anwendungsfall. Längs- und Querführung in spezifischem Anwendungsfall*. Es erkennt Systemgrenzen und fordert Fahrer zur Übernahme mit ausreichender Zeitreserve auf. System kann im spezifischen Anwendungsfall* alle Situationen automatisch bewältigen. Perspektive 2020 Fahraufgabe vollumfänglich bei allen Straßentypen, Geschwindigkeitsbereichen und Umfeldbedingungen Bild: Fotolia / cherezoff

8 DLR.de Folie 8 Schritt für Schritt zu mehr Automatisierung Definition der Automatisierungsgrade Driver only Assistiert Teilautomatisiert Hochautomatisiert Vollautomatisiert Fahrerlos Fahrer führt dauerhaft Längsund Querführung aus. Fahrer führt dauerhaft Längsoder Querführung aus. Fahrer muss System dauerhaft überwachen. Fahrer muss System nicht dauerhaft überwachen. Fahrer muss potentiell in der Lage sein zu übernehmen. Kein Fahrer erforderlich im spezifischen Anwendungsfall Von Start bis Ziel kein Fahrer erforderlich Kein eingreifendes Fahrzeugsystem aktiv die jeweils andere Funktion. Längs- und Querführung in spezifischem Anwendungsfall. Längs- und Querführung in spezifischem Anwendungsfall*. Es erkennt Systemgrenzen und fordert Fahrer zur Übernahme mit ausreichender Zeitreserve auf. System kann im spezifischen Anwendungsfall* alle Situationen automatisch bewältigen. Fahraufgabe vollumfänglich bei allen Straßentypen, Geschwindigkeitsbereichen und Umfeldbedingungen Perspektive 2030

9 DLR.de Folie 9 Kernfrage: Wie können wir Technik für den Menschen nutzbar machen und gestalten?

10 DLR.de Folie 10 Runder Tisch Automatisiertes Fahren Erarbeitung deutscher Position für 2020 im Auftrag des BMVI Definition realistischer Einsatzszenarien und strategischer Eckpunkte bis 2020 Basis für nationale Strategie Automatisiertes Fahren bis 2020 Konzeption des Programms Automatisiertes Fahren 2020 Beteiligte: u.a. BMVI, VDA, BASt, GDV, DVR, VDIK, ADAC, DLR, Dekra, VdTÜV, FZD/TU Darmstadt Einsatzszenarien: Autobahn (strukturiertes, weniger komplexes Verkehrsumfeld) zuerst hochautomatisiertes Fahren bei Staufolgefahrten durch Autobahn-Stau-System (max. 60 km/h) später hochautomatisiertes Fahren bei Langstreckenfahrten durch Autobahn-System (max.130km/h) Bereitstellung von Funktionsausprägungen erfolgt situationsbedingt (z.b. Fahrstreifenwechsel) Entlastung bei beanspruchenden, ermüdenden Fahraufgaben Parkhaus (strukturiertes, komplexes Verkehrsumfeld) Parken und Rangieren, d. h. vollautomatisiertes Fahren in definierten Parkumgebungen durch Parkhaus- System (geringe Geschwindigkeiten) Zugewinn an nutzbarer Lebenszeit Bild: Fotolia / cherezoff

11 DLR.de Folie 11 acatech-projekt Neue automobilität Zielbild automatisierter Straßenverkehr 2030 Bedürfnisse der Nutzer stehen im Mittelpunkt Service-orientierte Geschäftsmodelle: Mobility-as-a-Service Mischverkehr aus nicht-automatisierten, teil-automatisierten und fahrerlosen Fahrzeugen Multimodales Verkehrssystem verknüpfte Themen: Mensch-Maschine-Interaktion, Vernetzung, Smart City, IT-Sicherheit, Datenschutz etc. Disziplin- und branchenübergreifendes Zielbild als Baustein für eine gemeinsame Strategie von Politik, Wirtschaft und Wissenschaft Analyse zum Status Quo & internationaler Vergleich Infos und POSITION unter Quelle: acatech

12 DLR.de Folie 12 Anwendungsbeispiel Autobahn-Pilot Zeithorizont Beteiligte: nicht-automatisierte und automatisierte Fahrzeuge Situation: Fahrzeug im Mischverkehr auf der Autobahn. Die Steuerung des Fahrzeuges wird auf der Autobahn vollständig durch den Autobahn-Piloten übernommen. Durch Sensorik und kooperatives Fahren bilden automatisierte Fahrzeuge Platoons. Nutzen: Der Fahrer gewinnt Zeit für andere Tätigkeiten. Der Straßenraum wird effizienter genutzt und der Verbrauch der Platooning- Teilnehmer verringert sich.

13 DLR.de Folie 13 Anwendungsbeispiel ÖV-Shuttle auf dem Land Zeithorizont Beteiligte: Renter/-in aus der ländlichen Region Situation: Viele Senioren fahren im höheren Alter nicht mehr gerne mit dem eigenen Pkw, möchten aber trotzdem am gesellschaftlichen Leben teilnehmen. Das ÖV-Shuttle ermöglicht es, auch ohne eigenen Pkw kostengünstig und flexibel mobil zu sein. Nutzen: Älteren Menschen wird der Zugang zur Versorgung und zum kulturellen Angebot erleichtert. Davon profitieren auch Unternehmen in der Region. Zugleich wird die Attraktivität der Lebensqualität im ländlichen Raum gesteigert.

14 DLR.de Folie 14 Dimensionen einer systemischen Roadmap zur Erreichung des Zielbildes Verhaltenspflicht Haftung Regelung Testbetrieb Technische Standards Handelsbarrieren Fin. Rahmenbedingungen Bildung & Qualifikation Rahmenbedingungen Mensch Mensch-Maschine-Interaktion Fahrermodelle Akzeptanz Fahrzeug Automation Vernetzung Umfeldwahrnehmung (Funktionale Sicherheit) Safety Security Privacy/Datenschutz Safety & Security Vernetztes Mobilitätssystem Logistik/ÖPNV Architektur Digitale Karten Technische Infrastruktur Verkehrsmanagement Quelle: acatech

15 DLR.de Folie 15 Vernetzung und Automatisierung müssen zusammen gedacht werden! Automatisierung ist ohne Vernetzung zwar möglich, aber für den vernetzten Menschen der Zukunft ist sie selbstverständlich! und sie generiert einen zusätzlicher Mehrwert: flexible Anpassung von Route oder Fahrstrategie durch Echtzeit-Verkehrsinformationen (z.b. Staumeldungen, Unfallwarnungen) verbesserte Entscheidungen bei Steuerung und Navigation sowie größere Robustheit der Steuerungssysteme Verknüpfung mit anderen Verkehrsträgern (ÖPNV, Carsharing etc.) zu intermodalen Reiseketten

16 DLR.de Folie 16 Wie gut muss Automation sein? Wie testen wir das? BMWi-Projekt PEGASUS: von Prototypen zu Produkten Schließen der Lücken in den Bereichen Testen und Freigabe automatisierter Fahrzeuge Entwicklung zentraler Elemente einer Werkzeugkette zur Absicherung automatisierter Fahrzeuge (am Beispiel der hochautomatisierter Fahrfunktion Autobahn-Chauffeur ) generell akzeptierte Kriterien statt herstellerspezifischen Vorgehens Paradigmenwechsel: von Forschung und Entwicklung zu konkreten Zulassungsbedingungen!

17 DLR.de Folie 17 Tests unterstützen menschzentrierte Entwicklung und technische Absicherung automatisierten, vernetzen Fahrens Tests und Erprobungen in Simulation und im Realverkehr sind für eine sichere und effiziente Entwicklung von automatisierten und vernetzten Fahrzeugen unerlässlich Dazu benötigen wir u.a. Fahrsimulatoren, Verkehrssimulationen, Testfahrzeuge, Teststrecken, Testfelder (z.b. Testfeld A9, Anwendungsplattform Intelligente Mobilität [AIM], Testfeld Niedersachsen)

18 DLR.de Folie 18 Der Traum vom automatisierten Fahren ist alt jetzt ist er zum Greifen nah! Gestalten wir ihn jetzt mit und für die Menschen unserer Zeit. Günter Radtke, 1974

19 DLR.de Folie 19 Spannungsfeld hochautomatisiertes Fahren zwischen Euphorie und Ablehnung Prof. Dr.-Ing. Karsten Lemmer Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.v. Institut für Verkehrssystemtechnik