Forschung für das Mobilitätssystem von Morgen
Projektbeschreibung
Januar 2020 – Juni 2022
Das Land Berlin will die Entwicklung der Digitalisierung, Vernetzung und Automatisierung urbaner Mobilität mitgestalten, um die Voraussetzungen für eine sichere, effiziente, und nachhaltige Mobilität auch in Zukunft bereitstellen zu können. Innerhalb von 30 Monaten erproben Partner aus Verwaltung, Forschung und Industrie gemeinsam Konzepte und Technologien des hochautomatisierten und vernetzten Fahrens in einem typischen urbanen Szenario. Das Projekt wird mit 9,8 Mio € durch das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur BMDV im Rahmen der Förderrichtlinie „Ein zukunftsfähiges, nachhaltiges Mobilitätssystem durch automatisiertes Fahren und Vernetzung“ gefördert.
Wesentliche Ziele des Projektes
- Realbetrieb einer Flotte von hochautomatisierten Elektro-Kleinbussen als wichtige Ergänzung des Berliner Mobilitätssystems
- Die Verbesserung der Perzeption und Prädiktion einschließlich verbesserter Selbstlokalisierung als hochzuverlässige und hochverfügbare Basisfunktionen des autonomen Fahrens auch in kooperativen Prozessen und die kooperative Erstellung und den Austausch einer Local Dynamic Map (LDM)
- Die Erprobung des automatisierten und vernetzten Fahrens (AVF) in kooperativer Infrastruktur (V2X) und einer V2X-basierten Verkehrssteuerung
- Die Aktualisierung und Bereitstellung digitaler Karten und weiterer notwendiger Datengrundlagen und Services über geeignete Austauschprozesse (Austauschplattformen)
- Untersuchungen zur Bürger*innen- und Nutzer*innenakzeptanz und gesellschaftlicher Teilhabe, die in Einführungsstrategien münden
Projektpartner
Für das Land Berlin beteiligten sich an dem Vorhaben neben der Senatsverwaltung für Umwelt, Verkehr und Klimaschutz (SenUVK), das Bezirksamt Reinickendorf. Partner im Vorhaben waren die Berliner Verkehrsbetriebe, Berlin Partner/eMO, die Freie Universität Berlin, die Technischen Universität Berlin mit Ihren An-Instituten DCAITI und ZTG und die Forschungseinrichtungen Fraunhofer FOKUS und das Deutsche Zentrum für Luft und Raumfahrt, die Unternehmen IAV und Hella Aglaia sowie als assoziierter Partner die Deutsche Telekom. Im Projektmanagement unterstützte scope – Strop Consulting und Projektmanagement.
Partner
Assoziierte Partner
Projektmanagement
Gefördert durch
Fahrzeuge
Im Rahmen von SHUTTLES&CO wurden moderne Flotten- und Forschungsfahrzeuge eingesetzt, wobei autonome Fahrzeuge nach wie vor mit Sicherheitsfahrer/Begleitpersonen fahren:
- Shuttle EZ10 der Fa. EasyMile, Generation 3
- vollautomatisierte Forschungsfahrzeuge mit der „Lizenz“ zum autonomen Fahren mit LIDAR bzw. 3D-Visionsysteme an Bord
- Testfahrzeuge mit marktüblichen Assistenzsystemen und serienreifer Kameratechnik
- Flotte von Trägern für Smartphones mit entsprechenden KI-Anwendungen
Konkrete Aufgabenstellungen & Lösungen
Von Anfang 2020 bis Juni 2022 entwickelten und testeten die beteiligten Partner gemeinsam Technologien des hochautomatisierten und vernetzten Fahrens im digitalen Testfeld Stadtverkehr.
Fahrgastbetrieb
Im Berliner Bezirk Reinickendorf wurde ab Ende 2020 bis zum Sommer 2022 eine Flotte von bis zu drei hochautomatisierten Kleinbussen im Fahrgastbetrieb der Berliner Verkehrsbetriebe (BVG) eingesetzt. Die bereits im Vorgängerprojekt See-Meile erprobte Linie vom U-Bahnhof Tegel bis zu den Tegeler Seeterrassen wurde um eine zweite Linie im Wohngebiet in Alt-Tegel erweitert. Die Busse mussten Herausforderungen wie Kopfsteinpflaster und enge Straßenzüge meistern. Erstmalig konnten die Kleinbusse in der Fahrinfo-App der BVG sowie auf Anzeigern an einigen Haltestellen beauskunftet werden. Auf der Grundlage der anfallenden Betriebsdaten konnte ein technisch sicherer, von Kund*innen akzeptierter, aber auch wirtschaftlicher und allgemein anwendbarer Mobilitätsservice abgeleitet werden.
Perzeption & Prädiktion
Die in Vorgängerprojekten erstellte hochgenaue Karte des Landes Berlin wurde im Projekt als Referenzkarte eingesetzt und um dynamische georeferenzierte Informationen für eine sogenannte Local Dynamic Map (LDM) erweitert. In der LDM wurde zudem das dynamische Verkehrsgeschehen und der Ist-Zustand der Umgebung abgebildet, dazu gehörten neben Statusmeldungen auch Informationen zu Baustellen oder Gefährdungssituationen. Die Verknüpfung aller Informationen erlaubte die hochgenaue Perzeption der Umgebung (Lokalisierung, Freiraum- und Objekterkennung) und ermöglichte eine intelligente Verhaltensvorhersage (Prädiktion). Damit können komplexe, dynamische und oft unstrukturierte Verkehrsverhältnisse auch außerhalb der Sicht der eigenen Sensorik und außerhalb kartografierter Umgebungen für die Fahrzeuge beherrschbar gemacht werden.
Digitale Karten
Die bei der Perzeption der Umgebung erkannten Objekte wurden durch einen Vergleich mit den Kartendaten des Landes Berlin für eine regelmäßige Aktualisierung dieser Karten verwendet. Dabei sollten über geeignete Plattformen bereits vorhandene digitale Karten des Landes Berlin mit denen von Automobilherstellern oder Kartendienstanbietern ausgetauscht, aktualisiert und verbessert werden. Zudem wurde untersucht, mit welchen Flotten eine Selbstaktualisierung als durchgängiger Prozess umsetzbar ist, wie gut digitale Prozesse unter Berücksichtigung der Verwaltungsstruktur automatisiert werden können und wie ein effizienter, dezentraler Kartenaustausch- und Aktualisierungsprozess per V2X, z. B. bei Ausfall der Internetverbindung des Fahrzeugs, realisierbar ist.
Verkehrssteuerung mit V2X-Infrastruktur
Automatisierte und vernetzte Fahrzeuge (AVF-Fahrzeuge) können mit anderen Fahrzeugen und der Infrastruktur kommunizieren (sog. V2X-Kommunikation). Mit diesen Daten konnten die Fahrzeuge zum Einen die Schaltzustände der Ampel erkennen und darauf reagieren. Zudem konnten aus der Auswertung von V2X-Informationen der Fahrzeuge auch dynamische Verkehrsinformationen, z. B. Warnungen vor aktuellen Baustellen oder Zweite-Reihe-Parkenden, abgeleitet und genutzt werden. In SHUTTLES&CO sollten außerdem neue Ansätze einer verkehrsabhängigen Steuerung mit Priorisierung von Einsatzfahrzeugen oder Fahrzeugen des öffentlichen Verkehrs über V2X-Meldungen demonstriert und eine bedarfsgerechtere Schaltung der Ampeln aufgrund der V2X-Meldungen erprobt werden.
Akzeptanz & Vertrauen
Bei der Erprobung von hochautomatisierten Kleinbussen wurden verschiedene Nutzer*innengruppen und deren spezifische Erwartungen an die Technologie betrachtet. Dabei wurde neben Fragen der Usability auch die Akzeptanz von Nutzer*innen, Anwohner*innen und weiteren Interessengruppen bzgl. des Angebotes von hochautomatisierten Kleinbussen analysiert. Darüber hinaus möchte das Land Berlin dem Anspruch einer qualitativ hochwertigen Bürger*innen-beteiligung gerecht werden und nutzt dafür den Dialog mit den Bürgerinnen und Bürgern u. a. in Form einer Bürger*innenkonferenz, die Handlungsempfehlungen für diese zentrale politisch-technische Zukunftsfrage erarbeiten hat. Die breite Öffentlichkeit wurde über Informations- und Austauschforen einbezogen. Vor dem Hintergrund des Einsatzes entsprechender Flotten in anderen Einsatzszenarien, widmeten sich begleitende Projektwerkstätten der Frage nach der Optimierung des Mobilitätssystems im Land Berlin und dessen sinnvoller Skalierung auf weiteren Gebieten.