Nach mehreren erfolgreich abgeschlossenen Testfeldern, bei denen sich aus Sicherheitgründen immer ein sogenannter Operator als Sicherheitsfahrer im Fahrzeug befunden hat, ist das Ziel des Testfeldes an der StZW, den Einsatz autonomer Shuttle auch ohne einen Operator zu testen. Dieser befindet sich außerhalb des Shuttles auf dem Testgelände, sodass er die Fahrzeuge trotzdem im Blick behalten kann. Zuvor müssen jedoch einige "Probestunden" absolviert werden. Den genaue Stufenplan finden Sie hier.
Das EasyMile EZ 10 Gen2 Fahrzeug besitzt eine hohe Anzahl von technischen Lösungen im Bereich des automatisierten Fahrens. Grundsätzlich können die technologischen Lösungen in Software und Hardware unterteilt werden. Unter der Software wird die Programmierung verstanden und unter der Hardware die Sensorik, Kamera sowie die unterschiedlichen Bremssysteme.
Unter der IMU versteht sich die Messeinheit, sie ist eine Kombination aus mehreren Inertialsensoren. Dazu gehören Beschleunigungssensoren und Drehratensensoren, welche im Fahrzeug verbaut sind. Diese Sensoren bilden ein Trägheitsnavigationssystem. Mit Hilfe der Trägheitsnavigation kann das Fahrzeug seine genaue Position bestimmen. Kombiniert mit dem GPS (Global Positioning System) kann das Fahrzeug die aktuelle sowie die prognostizierte Lage bestimmen.
GPS funktioniert über Satelliten, die über codierte Radiosignale stetig ihre Position und Uhrzeit aussenden. Das Fahrzeug kann als GPS-Empfänger aus diesen Informationen wiederum den eigenen Standpunkt berechnen.
Das Odometer misst anhand der Anzahl der Radumdrehungen eine Wegstrecke des automatisierten Fahrzeugs. Dabei wird die Anzahl der Radumdrehungen zwischen zwei Messpunkten gezählt und zusammen mit dem bekannten Radumfang in eine Wegdifferenz umgerechnet.
Die Kameras sind während der Fahrt nicht angeschaltet. Sie dienen dazu, in Notfallsituationen für die Leitstelle zur Verfügung zu stehen, um schnell realisieren zu können, welche Probleme es vor Ort gibt. Zukünftig sollen die Fahrzeuge so auch ohne Operator fahren können.
LIDARs sind Sensoren, mit denen die Umgebung des Fahrzeuges gescannt wird. So werden auch sich bewegende Objekte im Umfeld des Fahrzeuges erkannt, sodass das Fahrzeug reagieren kann. LIDARs senden zur Atmosphärenmessung Laserimpulse aus und detektieren das aus der Atmosphäre zurückgestreute Licht. Aus der Lichtlaufzeit der Signale wird die Entfernung zum Ort der Streuung berechnet. So können Gegenstände in der Umgebung ermittelt werden und das Fahrzeug seine Geschwindigkeit anpassen.
1. LMS-SensorDas Fahrzeug ist mit 4 LMS-Sensoren ausgestattet. Die LMS-Sensoren scannen jeweils in einem 270 Gradwinkel (30-40 Meter) die Flächen um das Fahrzeug. Dabei ergibt sich über die Sensoren ein 2D-Scan, in dem alle Störungsparamter angezeigt werden. Diese Sensoren sind besonders wichtig, um bewegliche Objekte zu erkennen und dementsprechend zu reagieren.
2. VLP 16- SensorDas Fahrzeug ist mit 2 VLP 16-Sensoren ausgestattet. Der VLP 16-Sensor scannt eine Fläche in einem 110 Gradwinkel auf der horizontalen Ebene sowie in einem 78 Gradwinkel in der vertikalen Ebene. Über den Scan 16 verschiedener Ebenen wird aus mehreren 2D-Scans ein 3D-Scan. Somit kann das Fahrzeug die Objekte in der Umgebung genauer erkennen und dementsprechend auf die unterschiedlichen Situationen reagieren.
3. LMRS-SensorDas Fahrzeug hat einen LMRS-Sensor, welcher Objekte auf bis zu 200 Meter scannt. Dies ist besonders wichtig für die Streckenorientierung. Da sich das Fahrzeug an feststehenden und eingescannten Objekten orientiert. Hierzu gehören insbesondere Gebäude, Bäume, Laternen, usw..
Um auf alle Situationen vorbereitet zu sein, besitzt das Fahrzeug vier verschiedene Bremssysteme.
1. RegenerativbremseBeim regenerativen Bremsen schaltet der Elektromotor des Elektrofahrzeugs auf den Generatorbetrieb um. Die Räder übertragen die Bewegungsenergie über den Antriebsstrang zum Generator. Der Generator dreht sich, ähnlich wie der Dynamo eines Fahrrads, und wandelt dadurch einen Teil der Bewegungsenergie in elektrische Energie um. Diese wird in einer Hochvolt-Batterie gespeichert. Das generatorische Bremsmoment des Elektromotors, das bei der Energieerzeugung entsteht, bremst das Fahrzeug.
2. Hydraulische BremseEine Hydraulikbremse ist eine Bremse, bei der die Kraft hydraulisch, das heißt über eine Flüssigkeit in einer Leitung, übertragen wird. Diese Technik wird bei Kraftfahrzeugbremsen, aber auch immer häufiger bei Fahrradbremsen eingesetzt. Hydraulikbremsen arbeiten mit weniger Reibung in den Übertragungselementen als mechanisch betätigte Bremsen. So sind sie deutlich besser dosierbar und erzeugen eine höhere Bremskraft.
3. Elektisches BremssystemDas Elektronische Bremssystem (EBS) ist eine Weiterentwicklung zur Anlage der Druckluftbremse. Durch die elektronischen Komponenten wird eine kürzere Ansprechzeit der Bremsen erreicht.
4. Fail-Safe-BremseDie Fail-Safe-Bremse kommt zum Einsatz, sollte der Strom ausfallen. Über ein elektrisches Feld wird die Bremsvorrichtung gehalten. In dem Moment, in dem der Strom ausfällt, greift die Bremse sofort um die Sicherheit zu gewährleisten.
Öffentlicher Nahverkehr geht nicht von Haltestelle zu Haltestelle, sondern von Tür zu Tür – unter diesem Motto arbeitet der Rhein-Main-Verkehrsverbund (RMV) daran, immer mehr alternative Verkehrsmittel wie Bikesharing oder Carsharing in den ÖPNV zu integrieren und mit Bus und Bahn zu verknüpfen. Der RMV ist mit mehr als 805 Millionen Fahrgästen im vergangenen Jahr einer der größten Verkehrsverbünde in Deutschland und gilt in der Branche als Vorreiter, wenn es um digitale Lösungen und neue Ansätze geht. Klar, dass er auch im Bereich des autonomen Fahrens als Pionier mit dabei ist: Das RMV-Tochterunternehmen fahma hat gleich vier autonome Fahrzeuge gekauft, von denen zwei in Frankfurt und die anderen beiden in naher Zukunft in weiteren Gebieten getestet werden. Das Ziel: Spannende Erkenntnisse, wie sich derartige Technik nachhaltig im öffentlichen Verkehr nutzen lässt – in der Stadt, wie auch auf dem Land.
Weitere Informationen zum PartnertraffiQ organisiert als lokale Nahverkehrsgesellschaft den gesamten städtischen Bus- und Bahnverkehr in Frankfurt am Main. Dies umfasst neben Planung und Organisation des öffentlichen Verkehrs die Fahrgastinformation und Kundenkommunikation unter der „Marke“ RMV Frankfurt. Ein klar zukunftsorientierter Fokus liegt auf neuen Mobilitätsformen und Technologien; neben dem bereits gestarteten Einsatz von Elektrobussen zählt auch die Erprobung autonomer Fahrzeuge zum Aufgabengebiet von traffiQ.
Basierend auf gemeinsam mit den Partnern entwickelten Vorstellungen zu „Smart City – New Mobility Frankfurt am Main“ möchte traffiQ diese Mobilitätsform frühzeitig erproben und so wichtige Erkenntnisse für den zukünftigen Einsatz von autonomen Fahrzeugen im Frankfurter Nahverkehr gewinnen. Im Rahmen des Projekts übernimmt traffiQ die Planung und Koordinierung des Projekts.Hierzu zählen die Festlegung der Strecke und die Entwicklung des Betriebskonzepts. TraffiQ arbeitet hierbei eng mit den Partnern VGF, RMV/ fahma und HOLM zusammen.
Weitere Informationen zum PartnerDie VGF ist Frankfurts städtisches Verkehrsunternehmen mit mehr als 2.200 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern, die Betrieb und Infrastruktur von neun U-Bahn- und zehn Straßenbahn-Linien sicherstellen. Mehr als 200 Millionen Fahrgäste hat die VGF im Jahr 2018 in ihren 373 Schienenbahnen an ihre Ziele gebracht. Das Streckennetz, das die VGF instand hält und ausbaut, umfaßt mehr als 133 Kilometer Länge sowie 223 Stationen und Haltestellen.
Im Rahmen des AV- Einsatzes übernimmt die VGF Aufgaben des Betreibers, wozu sie durch Know-How der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter und ihre Zuständigkeit für Infrastruktur und Betrieb von U- und Straßenbahnen prädestiniert ist: So hat die VGF zum einen die Werkstatthalle am Mainkai errichtet, zum anderen betreut sie die AV-Fahrzeuge technisch, denn die Konfiguration der Elektro-Fahrzeuge ähnelt U- und Straßenbahnen. Auch den eigentlichen Betrieb verantwortet die VGF, was Ausbildung und Einsatz der Operatoren betrifft, die die Fahrzeuge begleiten.
Weitere Informationen zum PartnerDie fahma ist als hundertprozentige Tochtergesellschaft des RMV im Dienstleistungssektor angesiedelt. Die fahma ist für die Finanzierung und Beschaffung von Fahrzeugen für den Schienenpersonenverkehr (SPNV) und die Bereitstellung dieser für Eisenbahnverkehrsunternehmen (EVU) zuständig. Das EVU als sogenannte Betreiber ist für die Instandhaltung, Wartung und den Betrieb verantwortlich und erbringt mit den Fahrzeugen die vom RMV vorgegeben Leistungen in den entsprechenden SPNV-Netzen. Als Eigentümerin der Fahrzeuge kontrolliert die fahma den Qualitäts- und Werterhalt der Fahrzeuge mit Hilfe eine Qualitäts- und Asset-Management-Systems. Die fahma kann seit diesem Jahr vier neue autonome Shuttles in ihrem Fuhrpark willkommen heißen. Dabei handelt es sich um zwei Fahrzeuge von EasyMile sowie zwei Fahrzeuge von Navya, welche in den nächsten Jahren in verschiedenen Testfeldern fahren werden. Auf dem Testfeld in Frankfurt am Mainufer werden beide Fahrzeuge von dem Hersteller EasyMile eingesetzt.
Weitere Informationen zum PartnerDie Rhein-Main-Verkehrsverbund Servicegesellschaft mbH (rms) ist die Ansprechpartnerin für alle Aufgaben im ÖPNV. Mit effizienten Lösungen unterstützen wir unsere Kunden bei der Gestaltung der Mobilität von morgen, seit über 20 Jahren, in mehr als 3.000 Projekten. Unser interdisziplinäres Team arbeitet themen- und projektübergreifend Hand in Hand. Fundierte Branchenkenntnis aus dem operativen Geschäft und dem direkten Kundenkontakt verbinden wir mit methodischem Know-how, um so auch komplexe Vorhaben effizient umzusetzen. Im Rahmen des RMV-Konzeptes Mobilität 2030 wurde auch das autonome Fahren als ein Trend festgestellt. Die rms übernimmt die strategische Leitung und Planung einer Roadmap mit einer vertiefenden Pilotierung, verschieden ausgeprägter Testfelder. Mit der Projektierung sollen Erfahrungen zu technischen und verkehrlichen Herausforderungen gesammelt und eine Handlungsempfehlung für die Integration autonomer Fahrzeuge in den ÖPNV in Zukunft gegeben werden. Der Startschuss beginnt mit dem Projekt EASY am Mainufer.
Weitere Informationen zum PartnerDas autonome Fahrzeug fuhr auf dem Gelände des VGF - Stadtbahnzentralwerkstatt in Frankfurt.
An der Teststrecke auf dem Gelände der StZW waren folgende Partner beteiligt: RMV, rms, fahma, traffiQ, VGF, R+V, HOLM, PwC und University of Applied Sciences Frankfurt. Nähere Informationen zu den Partnern finden Sie hier.
In der ersten Testphase war immer ein Opeator mit im Fahrzeug. In der zweiten und dritten Phase des Testfeldes befand sich der Operator außerhalb des Fahrzeugs auf dem Gelänge der Stadtbahnzentralwerkstatt und überwachte von dort aus den Betrieb.
Der Operator hat immer die Möglichkeit das autonome Fahrzeug per Nothalt zu stoppen.
Für den Testbetrieb an der Stadtbahnzentralwerkstatt wurden zwei Fahrzeuge des Typs EZ 10 Gen2 von EasyMile genutzt.