Sicherheitsanalyse der Systeme zum Automatischen Fahren

Das ständige Anwachsen des Verkehrsaufkommens stellt zunehmende Anforderungen an die Leistungsfähigkeit des Fahrzeugführers. Damit gewinnen unterstützende Systeme zum Automatischen Fahren an Wichtigkeit. Ziel ist eine intelligente und umweltschonende Organisation der Mobilität. In der Reihe "Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen" werden Untersuchungen zur Sicherheit assistierender Fahrsysteme, deren Auswirkungen auf das Verkehrgeschehen sowie der rechtliche Rahmen für ihren Einsatz beschrieben.

Systemausstattung zum Automatischen Fahren

Problem

Mit dem stetig wachsenden Verkehrsaufkommen nehmen auch die Anforderungen an die Fahrzeugführer zu. Systeme zum Automatischen Fahren sollen die Fahrer bei der Erfüllung der Fahraufgaben entlasten und unterstützen, eine intelligente und umweltschonende Organisation der Mobilität garantieren und eine Steigerung der Kapazität des vorhandenen Straßennetzes erreichen. Diese Unterstützung reicht von Zusatzinformationen für einen sicheren Fahrtverlauf bis zu korrigierenden Eingriffen. Aufgabe des vorliegenden Forschungsprojektes ist die Überprüfung der Wirksamkeit dieser Systeme, vor allem hinsichtlich des durch sie vermittelten Sicherheitsgewinnes.

Untersuchungsmethode

Auf der Basis einer umfangreichen Literaturanalyse wurden Systeme beschrieben, deren Grad der Fahrerunterstützung von der Vermittlung diverser Informationen an den Fahrer bis hin zur vollständigen Übernahme der Fahraufgabe reicht. Es erfolgte eine Darstellung von Untersuchungen der Systeme und ihrer Sicherheits- und Interaktionsleistungen. Als Zusatzsysteme wurden Reibwert- und Schildererkennung betrachtet. Sie können wichtige Eingangsgrößen für ein Gesamtsystem der Kollisionsvermeidung liefern. Die Auswirkungen von Systemen zum Automatischen Fahren auf die Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems Fahrer/Fahrzeug/ Straße und die rechtlichen Gegebenheiten sind dargestellt und ein Ausblick auf die Entwicklungen der relevanten Vorschriften gegeben worden.

Ergebnisse und Folgerungen

Systeme zum automatischen Fahren lassen sich nach dem Grad der Fahrerunterstützung klassifizieren: Warnende und informierende Systeme, verbindliche Anweisungen und korrigierende Eingriffe bis hin zur Übernahme von Fahraufgaben. Informierende und warnende Systeme haben mittlerweile einen hohen Entwicklungsstand erreicht und sind weit verbreitet. Auch der korrigierende Eingriff durch ABS, ASR, FDR wird inzwischen zunehmend auch für die unteren Fahrzeugklassen zum Standard. Systeme, die Fahraufgaben oder Teile davon selbstständig bzw. unterstützend übernehmen, befinden sich noch weitgehend im Forschungs- bzw. Entwicklungsstadium. Das komplett autonome Fahren ist gleichfalls noch Gegenstand der Forschung und wird zunehmend zur Marktreife entwickelt. Die prinzipielle Realisierbarkeit eines Kollisionsvermeidungssystems konnte anhand der beschriebenen Teilsysteme gezeigt werden. Schlüsseltechnologie ist hier die Umfeldsensorik. Bei Bremsvorgängen kann bereits auf Komponenten von in Serie eingeführten Systemen wie den Bremsassistenten zurückgegriffen werden. Die Untersuchung kommt zu positiven Ergebnissen hinsichtlich der Erweiterungen der Bremsanlage durch die automatische Ansteuerung bis hin zur Vollbremsung unter dem Aspekt der Systemsicherheit und der Zuverlässigkeit des Systems.

Die vorgestellten Ergebnisse von Feldtests und Simulatorstudien zeigen das Entlastungspotenzial durch Fahrerassistenzsysteme auf, das die Verkehrssicherheit positiv beeinflussen kann. Für die Fahrzeug-Teilsysteme Bremsen und Lenkung, in die die assistierenden Fahrsysteme eingreifen können, werden stichwortartige Empfehlungen für die weitere Fortschreibung an den Stand der Technik, der gesetzlichen Bestimmungen und der Normungsarbeiten gegeben.

Eine zukünftige Aufgabe sollte es sein, eindeutige Klassifizierungen der Systeme zum Automatischen Fahren zu erarbeiten. Untersuchungen zum Einfluss einzelner Systemstrategien bzw. von optimierten Systemauslegungen auf den Verkehrsfluss sollten folgen. Auch müssen noch Erkenntnisse über die Ausfallwahrscheinlichkeiten von seriennahen Bauteilen ermittelt werden.

Safety analysis of automatic driving systems