Autonomes Fahren und Fahrerassistenz. Prof. Dr.-Ing. Karsten Lemmer Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.v. Institut für Verkehrssystemtechnik

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1 Folie 1 Autonomes Fahren und Fahrerassistenz Prof. Dr.-Ing. Karsten Lemmer Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.v. Institut für Verkehrssystemtechnik

2 Folie 2 Mobilität ist zentral für Gesellschaft und Wirtschaft - Wege im Personenverkehr 2010: 102 Milliarden - Durchschnittliche Wegstrecke im Personenverkehr 2010: 11,7 km - Beförderte Güter 2011: 4,4 Milliarden Tonnen - Wachstum der Beförderungsleistung im Güterverkehr : 32% - Investitionen in die Verkehrsinfrastruktur 2010: 20 Milliarden Euro - Durchschn. monatliche Ausgaben für Verkehr je Haushalt 2010: 350 Euro - Zahl der in Deutschland zugelassenen Pkw Januar 2013: 43,4 Millionen - Unternehmen im Wirtschaftsbereich Verkehr 2010: Erwerbstätige im Wirtschaftsbereich Verkehr 2010: 2 Millionen - Anteil des Verkehrs an der Bruttowertschöpfung der deutschen Wirtschaft 2010: 3,9 % (entspricht 88 Milliarden Euro) Quelle: Statistisches Bundesamt, 2013

3 Folie 3 Der Bedarf nach Mobilität steigt weiter Quelle: BMVBS; ADAC

4 Folie 4 Die Kehrseite: Unfälle, Umweltbelastungen, Staus - Verkehrsunfälle 2013: 2,4 Millionen - Getötete bei Verkehrsunfällen 2013: Verletzte bei Verkehrsunfällen 2013: Kohlendioxidausstoß durch Verkehr 2010: Über 200 Millionen Tonnen Staus auf km Länge 1 Quelle: Statistisches Bundesamt, Quelle: ADAC Quelle Bilder: pixelio.de

5 Folie 5 Die Verkehrsleistung steigt, die Zahl der Unfälle und der Getöteten sinkt Motorisierter Individualverkehr, Personenkilometer in Mrd Straßengüterverkehr, Tonnenkilometer in Mrd Straßenverkehrsunfälle mit Personenschaden, in Getötete bei Straßenverkehrsunfällen Pkm in Mrd. Tkm in Mrd. Personenschäden in Anzahl Getötete Quelle: Verkehr in Zahlen 2012/2013, BMVBS

6 Folie 6 Die Zahl der Getöteten im Straßenverkehr sinkt dank geeigneter Maßnahmen und technischer Entwicklung

7 Folie 7 Assistenz und Automation leisten einen Beitrag zur Vermeidung von Unfällen und Getöteten Tempomat Antriebsschlupfregelung Anti-Blockiersystem Adaptives Fernlicht Bremsassistent Spurhalteassistent Nachtsichtassistent Notbremsassistent Elektronisches Stabilitätsprogramm Abstandsregeltempomat Reifendruckkontrollsystem Adaptives Kurvenlicht Quelle Assistenzsysteme: Wikipedia

8 Folie 8 86% der Unfälle mit Personenschaden werden durch das Fehlverhalten der Fahrzeugführer verursacht In Prozent. Quelle: Statistisches Bundesamt, Wiesbaden 2013

9 Folie 9 Die meisten Unfälle passieren innerorts Straßenverkehrsunfälle nach Unfallort % 6% innerorts 73% außerorts ohne Autobahnen auf Autobahnen Quelle: Statistisches Bundesamt, Wiesbaden 2013

10 Folie 10 Die meisten Unfälle mit Personenschaden geschehen innerorts Straßenverkehrsunfälle mit Personenschaden nach Unfallort % 6% innerorts 69% außerorts ohne Autobahn auf Autobahnen Quelle: Statistisches Bundesamt, Wiesbaden 2013

11 Folie 11 Auf Landstraßen ist die Zahl der Getöteten im Straßenverkehr am höchsten Getötete bei Straßenverkehrsunfällen in PKW nach Unfallort Landstraße Autobahn Innerorts Quelle: Statistisches Bundesamt, Wiesbaden 2013

12 Folie 12 Automation eine Begriffsklärung Grade der Automatisierung Driver only Assistiert Teilautomatisiert Hochautomatisiert Vollautomatisiert Quelle: BASt, Grade der Automatisierung und ihre Definition

13 Folie 13 Automation eine Begriffsklärung Quelle: BASt, Grade der Automatisierung und ihre Definition

14 Folie 14 Ein Blick zurück: Geschichte der Automation (1/2) Einzelne Meilensteine : Erfindung des Geschwindigkeits-Tempomats, erstmals eingesetzt : japanisches Auto fährt 50 Meter mit 30km/h anhand weißer Straßenmarkierungen : Dickmanns Roboterauto orientiert sich an Gegenständen und fährt bis zu 96km/h : autonome Autobahnfahrt über 1000km mit bis zu 130km/h im EU-Projekt EUREKA Prometheus : EUREKA-Fahrt München-Kopenhagen mit bis zu 177km/h und nur 5% menschlichen Eingriffen ohne GPS : italienisches ARGO-Projekt fährt mit Lancia mit schwarz-weiß Stereo-Kamerasicht bis zu 123km/h

15 Folie 15 Ein Blick zurück: Geschichte der Automation (2/2) DARPA löst Technologieschub aus : DARPA Grand Challenge : zwei Elektroautos fahren von Mailand nach Shanghai, das erste teilautomatisiert, das zweite folgt vollautomatisiert (VIAC) : Stadtpilot der TU Braunschweig fährt vollautomatisiert auf Braunschweiger Ring : FU Berlin fährt autonom im Berliner Stadtverkehr : Google-Testflotte fährt über 1600km autonom : Mercedes fährt historische Bertha-Benz-Strecke von Mannheim nach Pforzheim vollautomatisiert : Google-Testflotte fuhr schon halbe Million Kilometer

16 Folie 16 Stand der Technik: Assistenzsysteme sind verfügbar Auswahl verfügbarer Systeme mit Teil- bis Hochautomation - Längsführung - Tempomat - Adaptive Cruise Control (ACC) - Notbremsassistent (in LKW ab 2015 Pflicht) - Querführung - Spurhalteassistent - Längs- und Querführung - Parkassistent - Stauassistent ACC, Bild: stemei.de Spurhalteassistent, Bild: Volkswagen Parkassistent, Bild: BMW

17 Folie 17 Zukunftsmusik: Bespiele aus der Forschung Hochautomatisiertes Fahren im EU-Projekt HAVEit - Fahrer kann zwischen assistiert, teilautomatisiert und hochautomatisiert auswählen - Mehrere Assistenten entwickelt vom Baustellenassistenten bis zum Temporary Auto Pilot

18 Folie 18 Zukunftsmusik: Beispiele aus der Forschung EU-Projekt interactive: Ausweichassistenz - Unterstützt den Fahrer bei drohenden Auffahrunfällen durch automatische, ausweichende Lenkbewegung

19 Folie 19 Zukunftsmusik: Bespiele aus der Forschung Kooperative Fahrerassistenz und Automation - Informationszuwachs durch Car2Car- und Car2Infrastructure-Kommunikation wird für Assistenz und Automation genutzt - Beispiele für künftige kooperative Systeme: - Grüne-Welle-Assistent - Einfahr- und Startassistenz für Kreuzung* - Risiko-Routing für Einsatzfahrzeuge - ÖPNV-Bevorrechtigung Referenzstrecke der Anwendungsplattform MoSAIC: gekoppelte Fahrsimulatoren Intelligente Mobilität (AIM) zur Erprobung kooperativer Assistenz mit Kommunikationstechnik und Automation * aktuelle Entwicklung der Volkswagen-Forschung im BMWi-Projekt UR:BAN

20 Folie 20 Zukunftsmusik: Bespiele aus der Forschung MobiFAS: Mobile Endgeräte bei hochautomatisierem Fahren - Bei Hochautomation kann Fahrer sich z.b. mit mobilen Endgeräten ( s, Nachrichten, etc.) beschäftigen - Bei Ausnahmesituation sendet MobiFAS eskalierende Hinweise über das Tablet und übergibt ggf. die Fahrzeugführung

21 Folie 21 Zukunftsmusik: Beispiele aktueller Forschung Valet Parking: vollautomatisiertes Parken - Vollautomatisiertes Parken und Ausparken per Smartphone - Erleichtert z.b. intermodales Reisen ohne zeitintensive Parkplatzsuche

22 Folie 22 Herausforderungen für hochautomatisiertes und autonomes Fahren der Zukunft - rechtlich: Wiener Straßenverkehrskonvention 1968: Jeder Führer muss dauernd sein Fahrzeug beherrschen oder seine Tiere führen können. - technisch: Die Systeme müssen vollkommen zuverlässig funktionieren (z.b. Sensorik, Aktuatorik, Ortung, Interpretation von Szenarien, 7. Sinn ) und bei Ausfall sicheren Zustand herstellen können. - gesellschaftlich: Technik senkt Unfälle durch menschliche Fehler aber Technik erzeugt auch neue Typen von Unfällen. Wer trägt die Bilanz? - ergonomisch: Die Übergaben zwischen Fahrer und automatisiertem Fahrzeug müssen sicher gestaltet werden, v.a. bei Technikausfall. - Akzeptanz: Die zukünftigen Nutzer müssen der Technik vertrauen. - Migration: Hoch- und vollautomatisierte Fahrzeuge müssen in bestehendes Verkehrssystem integriert werden (Reaktion anderer Fahrer im Mischverkehr, separate Fahrspuren, menschkompatibles Fahrverhalten ) - finanziell: Muss eine spezielle Infrastruktur aufgebaut werden? Wer zahlt?

23 Folie 23 Autonomes Fahren und Fahrerassistenz Prof. Dr.-Ing. Karsten Lemmer Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.v. Institut für Verkehrssystemtechnik