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Potenzieller gesellschaftlicher Nutzen durch zunehmende Fahrzeugautomatisierung
BASt-Bericht F 128
Christian Rösener, Jan, Sauerbier, Adrian Zlocki, Lutz Eckstein, RWTH Aachen, Lehrstuhl für Straßenwesen, Institut für Kraftfahrzeuge
Friederike Hennecke, Dirk Kemper, Markus Oeser, RWTH Aachen, Lehrstuhl für Straßenwesen, Institut für Straßenwesen
101 Seiten
Erscheinungsjahr: 2019
Preis: 0,00 €
Dieser Bericht steht ausschließlich kostenfrei im elektronischen BASt-Archiv ELBA zur Verfügung.
Im vorliegenden Forschungsvorhaben wird der potenzielle gesellschaftliche Nutzen durch die zunehmende Fahrzeugautomatisierung untersucht. Dazu werden primär die Potenziale hinsichtlich der Verkehrssicherheit und in einem weiteren Schritt die Potenziale zur Steigerung der Verkehrseffizienz und zur Änderung des Energiebedarfs analysiert.
Dabei werden vom Stau-Chauffeur bis zum Urbanen Roboter-Taxi insgesamt fünf verschiedene Fahrfunktionen bei vier verschiedenen Marktdurchdringungsszenarien (5 Prozent, 25 Prozent, 50 Prozent, 100 Prozent) analysiert. Um die Potenziale der Fahrzeugautomatisierung hinsichtlich der Verkehrssicherheit zu ermitteln, wird nach der Bestimmung der Wirkfelder der jeweiligen Fahrfunktionen eine zweiteilige Methode angewendet. Diese berücksichtigt neben der Bestimmung der Änderung der Unfallschwere durch Unfallresimulationen auch die Änderung der Auftretenshäufigkeit der Szenarien. Da automatisierte Fahrzeuge im Gegensatz zu Systemen der aktiven Sicherheit kontinuierlich arbeiten, ist es wahrscheinlich, dass bestimmte Unfallszenarien (zum Beispiel Auffahrszenarien) durch automatisierte Fahrfunktionen nicht mehr so häufig hervorgerufen werden. Die durch automatisierte Fahrzeuge induzierte Änderung der Auftretenshäufigkeiten verschiedener Szenarien wird mit einer Verkehrssimulation ermittelt.
Mittels einer Hochrechnungsmethodik werden die Simulationsergebnisse auf das gesamte Bundesgebiet skaliert. Dabei zeigt sich, dass zum Beispiel durch den Autobahn-Chauffeur bei einer Durchdringungsrate von 50 Prozent rund 30 Prozent aller Unfälle mit Personenschaden auf deutschen Autobahnen verhindert werden können. Dies entspricht circa 2 Prozent aller Unfälle mit Personenschaden auf deutschen Straßen.
Zur Abschätzung der Potenziale hinsichtlich des Energiebedarfs wird die Änderung des streckenbezogenen Energiebedarfs der Fahrzeuge induziert durch automatisiertes Fahren untersucht. Die Betrachtung findet ebenfalls unter Nutzung von Verkehrssimulationen statt.
Potential societal benefits by increasing vehicle automation
In this research report the potenzial societal benefits induced by advancing vehicle automation are investigated. On the one hand the potenzial for safety benefits is considered, on the other hand the potenzials for reducing fuel consumption and pollutant emissions and increasing traffic efficiency are investigated. The main objective of this research is to assess the potenzial of increasing road safety. Within this investigation, five different automated driving functions ranging from a Traffic Jam-Chauffeur to an Urban Robot-Taxi are examined for four different market penetrations (5 percent, 25 percent, 50 percent, 100 percent).
For identifying the benefits with respect to road safety, methods incorporating the characteristics of automated driving functions are used. Hence, besides investigating the change of severity of the accident by using accident resimulations, the change of frequency of occurrence induced by automated driving is considered as well. This is in particularly necessary since automated driving functions in contrast to active safety systems continuously control the behavior of the vehicle. Thus, it is possible that certain accident scenarios (e.g. rear-end scenarios) will occur less frequently with the introduction of automated driving functions. These changes in frequency of occurrence of accident scenarios are analysed by using traffic simulations.
After determining the effectiveness of the automated driving functions, they are projected and depicted over the whole territory of the Federal Republic of Germany. The results indicate that, e.g. a Motorway-Chauffeur at a market penetration of 50 percent has a potenzial for reducing about 30 percent of all accidents on German motorways resulting in personal injury. This equals 2 percent of all accidents with personal injuries on German roads.
In order to estimate the potenzials of automated driving functions concerning the energy demand the distance related energy demand will be investigated. For this purpose, the effects of automated driving functions in larger traffic scenarios will be assessed and carried out by using traffic simulations.