Level-4-Fahrzeug für autonomen Personen- und Gütertransport im öffentlichen Verkehr

Vollautomatisiertes Fahren in dienstleistungsorientierten Geschäftsmodellen des Personen- und Gütertransports ist aktueller Gegenstand von Forschung und Entwicklung. Neben neuen Fahrzeugkonzepten und den Funktionen des Fahrsystems rücken auch Fragen der Nutzerakzeptanz in den Fokus.

Die vorliegende Dissertation verknüpft die Entwicklung von Funktionen der Pfadplanung und Fahrzeugregelung unter Nutzung eines digitalen Zwillings mit der Anwendung von Nutzungsszenarien des Personen- und Gütertransports im urbanen Raum, wofür das für den öffentlichen Straßenverkehr zugelassene Level-4-Fahrzeug "RAION" (Research Vehicle for Automated and Intelligent Driving in ON-Street Applications) auf Basis einer modularen Fahrplattform entwickelt wird.

Die Fahrfunktion nutzt ein am Institut für Fahrzeugtechnik entwickeltes Framework und erweitert dies um eine globale Pfadplanung mittels B-Splines und regelbasierter Krümmungsoptimierung, wodurch kinematisch befahrbare Pfade generiert werden. Das hochwertige Krümmungsprofil erlaubt eine sichere und komfortable Fahrt. Quer- und Längsregelungen auf Basis von modellprädiktiver Regelung ergänzen die Entwicklungen, wobei letztere eine kombinierte Frei- und Folgefahrtregelung realisiert.

Neben der Machbarkeit automatisierter Zustellketten in der Paketlogistik wird im Personentransport die Nutzerakzeptanz im Rahmen einer im öffentlichen Straßenverkehr durchgeführten Probandenstudie fokussiert. Hierbei wird das automatisierte Fahrerlebnis als sicher, vertrauenswürdig und komfortabel bewertet. Mit der festgestellten hohen Sensibilität gegenüber Fehlverhalten des Systems und dem Wunsch nach höheren Fahrgeschwindigkeiten ergeben sich weitere Anforderungen für die Einführung von Level-4-Fahrzeugen.