Automatisiertes Fahren in der Stadt

Transkript

1 Automatisiertes Fahren in der Stadt Workshop Mobilität in der Smart City: Herausforderungen, Konzepte und Lösungen Berlin Siegfried Rupprecht Rupprecht Consult GmbH

2 Wie ist der Status Quo? 2

3 Das öffentliche Bild von Automatisierung Quelle: Google

4 "Sprechen wir über Automatisierung!"

5 Was verstehen wir unter "Automatisierung"? Verkehrsträger Personenverkehr Güterverkehr Reisezweck/ Zielgruppen individuell/ kollektiv Stadtviertel/ Stadt, Besucher spezielle Zielgruppen Sondernutzungen (z.b. valet parking) Betrieb individuell (privat/ geteilt) kollektiv (privat/ geteilt) Systemlösung (öffentlich, privat) feste vs variable Route Fahrzeug PKW/ "pod" Bus, LKW Spezialfahrzeuge (e.g. golf cart) Nutzungskontext (ODD) exklusive vs. geteilte Nutzung Straßentyp/ Nutzungskategorie Kartierungsqualität und -infrastruktur Kommunikationsinfrastruktur (V2V, V2I, V2P) Straßenzustand, Markierungen Licht, Wetter, Umweltbedingungen Verkehrsmanagementstrategie (Quelle: Scott Smith, AVS 2017/ Rupprecht)

6 Was verstehen wir unter "Automatisierung"?

7 Was wissen wir über "Automatisierung" (und was nicht)? Begriffsklärung: Mobilitätsdienste durch Fahrzeuge mit C-ITS und einem hohen Grad an Automatisierung (min. SAE Level 4) [versus technologische Fahrzeugperspektive, Industriepolitik, ] Teil der Digitalisierung aller Lebensbereiche Keine lineare Entwicklung, sondern komplexe und lange Übergangszeit von Fahrzeugen unterschiedlicher Automatisierungs-grade im öffentlichen Straßenraum Result eines umfassenden (disruptiven) Transformationsprozesses: Technologien, Marktentwicklung, gesellschaftliche Akzeptanz, rechtlicher Rahmen, (städtische) Mobilitätspolitik, Potential zur Erhöhung der Verkehrsnachfrage, oder Grundlage einer fundamentalen Veränderung der Rahmen-bedingungen städtischer Mobilität (Sharing, Sicherheit, Effizienz: Emissionen, Qualität, Raum) falls wir die politischen Rahmenbedigungen gestalten können! Fotolia 7

8 Ziele städtischer Verkehrspolitik Quelle: Hasse/ Heinrichs - Digital mobil in Deutschlands Städten (2017) Negativ Negativ Neutral Neutral Negativ Positiv und der (geringe) Beitrag von Automatisierung!?

9 Welche Szenarien müssen vorausgedacht werden? 9

10 Szenario-Typen Automatisierte Privat-Fahrzeuge - Kontinuierliche Entwicklung von Fahrerassistenzsystemen (SAE Level 2-4) - Modaler Shift zu automatisierten Privatfahrzeugen Automatisierte, geteilte Fahrzeuge - SAE Level Fahrzeuge auf Abruf - Leerfahrten zur Re-lokation - Rückgang von Privatfahrzeugen Automatisierter ÖPNV - SAE Level Automatisierte Zubringersysteme für das ÖPNV- Kernnetz - Attraktiverer ÖPNV

11 Szenario Technologieeinführung Level 5 Full automation Level 4 High automation Level 3 Conditional automation Level 2 Partial automation Level 1 Active assistance Adaptive Cruise Control ACC + Stop & Go Lane Keeping Assist Basic Park Assist Lane Departure Warning Cybercars/ delivery vehicles (last mile, low speed) Automated bus/ PRT (segregated lane) Partial Automated Parking Traffic Jam Assistance Cybercars/ delivery vehicles (last mile use) Automated bus/ PRT (dedicated lane) Traffic Jam Chauffeur Truck platooning 50% of fleet is level 1 or higher? Automated bus/ PRT (in mixed traffic) Parking Garage Pilot Truck Terminal Parking 50% of fleet is level 2 or higher? assuming continuous 20 year fleet renewal Self-driving trucks and cars Cybercars ("taxi" & delivery vans in mixed traffic) 50% of fleet is level 3 or higher? 100% of fleet is level 1 or higher? Quelle: CityMobil2 Project, 2015/ Automated Driving Roadmap (ERTRAC), May 2017

12 Mögliche Folgen der Automatisierung* Verkehrsverhalten mehr Komfort, neue Bewertung von "Reisezeit" Akzeptanz für längere Wege Worst Case Szenario: Nachfragesteigerung Best Case Szenario: Reduktion von Privat-PKW, Zunahme von Car Sharing/ ÖPNV und Fuß- und Radverkehr, bedingt durch: massiven modal shift! (realistisch?) Level 4/5 Automation (nur langfristig) hohe Flotteneffizienz (realistisch auch in off-peak Zeiten?) Räumlich Reduktion des Platzbedarfs für ruhenden Verkehr (zügige Umnutzung) automatisierte Korridore in Städten stärkere Zersiedlung des Umlands durch Akzeptanz längerer Wege Sozial bessere (und kostengünstigere) Dienste für Menschen mit Mobilitätseinschränkungen stärkere soziale Exklusion bei rein marktwirtschaftlichem System *Quelle: POLIS, Suzanne Hoadley/ Rupprecht, 2017

13 Mögliche Folgen der Automatisierung* Sicherheit weniger Fahrfehler (z.b. durch Ablenkung), doch Gefahr technologischer Fehlfunktionen (und ethische Fragen) Interaktion mit Fußgängern/ Radfahrern Cyber-Attacken Verkehrseffizienz sehr gute Daten für Verkehrs- und Infrastrukturmanagement Straßenraum/ Reisezeiten: kurz-/ mittelfristig More pain than gain aufgrund Koexistenz unterschiedlicher Automationsgrade und notwendiger Sicherheitsreserven Infrastruktur Finanzierung und Ausgestaltung abhängig von öffentlicher vs. privatwirtschaftlicher Automatisierungsstrategie neue Betriebs- und Geschäftsmodelle erforderlich 13 *Quelle: POLIS, Suzanne Hoadley/ Rupprecht, 2017

14 Was bleibt weiter unklar? technologische Entwicklung (z.b. künstliche Intelligenz, automatisiertes Lernen) Ergebnisse der Feldversuche (z.b. Sicherheit, Effizienz) Akzeptanz neuer Geschäftsmodelle (z.b. Sharing, Kosten, psychologische Faktoren) rechtliche Rahmenbedingungen (z.b. für Fahrzeuge, städtische Handlungsfelder) gesellschaftliche Akzeptanz von Digitalisierung

15 Was bedeutet das automatisierte Fahren für die Stadtplanung? 15

16 Konzept "Automation Ready" CoEXist Projekt Ziel: Verkehrsbehörden sollen sachkundigere Entscheidungen zur Einführung von Automation machen können "Automation ready" Verkehrsmodelle (PTV: Visum,Visim) Infrastrukturplanung Verkehrskonzepte & Verkehrsbehörden

17 CoEXist Projekt Finanzierung: Horizon 2020 (EU Forschungs- und Innovationsprogramm) Laufzeit: Mai 2017 April 2020 Budget: 3,5 m Strategisches Ziel: Stärkung der kommunalen Planungskompetenz im Prozeß der Einführung automatisierter Fahrzeuge 16 Partner, 7 Länder (Technologie, Fahrzeugindustrie, Wissenschaft, Verbände, Straßenbehörden)

18 "Automation-Ready" Konzept städtischer (verkehrlicher) Kontext Analyse der Folgewirkungen technologischer Konzepte zur Lösung städtischer Probleme (direkte/ indirekte Folgen, Szenarien, Use cases) Implementierungskonzepte (Anteil automatisierter Fahrzeuge, Automatisierungsstufe) Maßnahmenbündel Verkehrsplanung: Verkehrsmodell, Infrastrukturkapazitätsanalyse Infrastrukturplanung: z.b. Fahrbahnmarkierung, Verkehrsmanagement Strukturen und Prozesse, z.b. Training Empfehlungen Quelle: Milakis,

19 Maßnahmen zur Förderung nachhaltiger Automatisierung Maßnahmen in den nächsten 5 Jahren ("Automation Awareness") Information der Akteure über Technologien und Potentiale/ Risiken der Automation mögliche Lösungsbeiträge "fahrerloser Fahrzeuge" zur Erreichung städtischer Ziele abschätzen Kommunikation/ Kooperation mit anderen an Automatisieung interessierten Akteuren etablieren Pilotmaßnahmen und Tests planen Offenen Datenaustausch unterstützen massive Förderung von Sharing, ÖPNV, nicht-motorisiertem Verkehr

20 Maßnahmen zur Förderung nachhaltiger Automatisierung mittelfristige Maßnahmen: 5 10 Jahre ("Automation Strategy Formulation") Update der Modellierung (Verkehrsnachfragemodel), Szenarien formulieren/ modellieren Innovationen initiieren Mitarbeiter/-innen qualifizieren Synergien konkretisieren (ÖPNV, Güterverkehr/ Citylogistik, Energiesektor, kommunale Dienste, z.b. Müllabfuhr) Infrastrukturplanung Kapaziätserfordernisse von Verkehrswegen, technischen Infrastrukturen (z.b. C-ITS) und Fahrzeugflotten evaluieren Wartung, Resilienz, Haftungserfordernisse berücksichtigen "Space management" Folgewirkungen automatisierter Korridore Straßenraum, Parkraum, Güterverteilung, Anlieferung, Mobilitätsknoten Konzepte für kollektive, automatisierte, elektrische Mobilität formulieren Pilotversuche starten pragmatisch, kleine Schritte, kritische Masse systematisch aufbauen, Erwartungsmanagement, Business case nicht aus den Augen verlieren.

21 Maßnahmen zur Förderung nachhaltiger Automatisierung Langfristige Maßnahmen: Jahre ("Automation Implementation") Infrastrukturanpassungen (e.g. Fahrbahnmarkierungen, Geschwindigkeitsbegrenzungen) Umbau/ Aufbau von kollektiven Mobilitätsdiensten Ausschreibung für automatisierte Flotten spezifische Maßnahmen für automatisierten Dienste, z.b. Pricing von Leerfahrten

22 Welche Konsequenzen ergeben sich aus der European Strategy on Cooperative Intelligent Transport Systems (C-ITS)? 22

23 Kontext der EU C-ITS Strategie C-ITS Plattform Strategieentwicklung ( ) Arbeitsgruppen ( ) C-ITS Certificate Policy (2017) C-ITS Strategie (2016) Koordination, internationale Kooperation Schaffung eines rechtlichen Rahmens für "cooperative, connected, automated mobility" (2018) ITS "Delegated Act" geplante Rechtsakte C-Roads Implementierung, Interoperabilität

24 Abstimmung der "Day 1" C-ITS Dienste # Day 1 Services Hazardous location notifications Signage applications 1 Slow or station vehicle(s) (V2V) and Traffic jam ahead warning (V2V) 7 In-vehicle signage (V2I) 2 Road works warning (V2I) 8 In-vehicle speed limits (V2I) 3 Weather conditions (V2I) 9 Signal violation/intersection safety V2I 4 Emergency electronic brake light (V2V) 10 Traffic signal priority request by designated vehicles V2I 5 Emergency vehicle approaching (V2V) 11 Green Light Optimized Speed Advisory GLOSA/Time To Green (TTG) V2I 6 Other hazardous notifications (V2I) 12 Probe Vehicle Data 13 Shockwave damping (V2I) 24

25 Abstimmung der "Day 1.5" C-ITS Dienste # Day 1.5 Services 1 Information on AFV stations and charging points (V2I) 2 Vulnerable road user protection (pedestrians, cyclists, motorcyclists) (V2X) 3 On street parking information and management (V2I) 4 Off street parking information (V2I) 5 Park and Ride information (V2I) 6 Connected & Cooperative navigation into and out of the city (1 st and last mile, parking, route advice, coordinated traffic lights) 7 Traffic information and smart routing (V2I) 25

26 Urban Use Cases (Fully) automated car-sharing /car-pooling services within a city (Fully) automated taxi services (Fully) automated shared mobility services for fixed routes in designated zones (Fully) automated shared mobility services for rural areas (Fully) automated shared "feeder" services to connect with local public transport network (Fully) automated public transport systems (Fully) automated freight deliveries 26

27 Konsequenzen der EU C-ITS Strategie Verständigung auf gemeinsame Standards und Prioritäten der Implementierung Schaffung einheitlicher europäischer Rechtsrahmen höhere Investitionssicherheit Beschleunigung der Implementierung von cooperative, connected automated mobility solutions (ohne staatliche Grenzen) 27

28 Zusammenfassung 28

29 Zusammenfassung Automatisierung ist Teil eines grundlegenden Wandels neben technologischen Entwicklungen, wirtschaftliche, soziale, politische und kulturelle "game changers" Neben Risiken, ergeben sich neue Chancen zu einer nachhaltigen Stadtentwicklung Kommunale Akteure sollen diese Chancen aktiv nutzen und "automation-ready" werden.

30 Danke für Ihr Interesse! Siegfried Rupprecht 30 The sole responsibility for the content of this document lies with the authors. It does not necessarily reflect the opinion of the European Union. Neither the EASME nor the European Commission are responsible for any use that may be made of the information contained therein.