Autonomes Fahren

Nun einige Bildungsbürger des 21.Jahrhunderts halten autonomes Fahrenoder fliegen für die Erfindung des 21.Jahrhunderts,ist aber leider nicht so.
Zumal schon in verschiedenen Märchen darauf hingewiesen wurde, wir errinnern uns, der fliegende Teppich, die sieben Meilenstiefel, die Wunderlamper, der kleine Muck usw.
Nicht zuletzt die unbemannte Raumfahrt setzen seiner Zeit Zeichen hierfür.
Aber wir auch immer, dazu steht folgendes geschrieben:

Unter autonomem Fahren (manchmal auch automatisches Fahren, automatisiertes Fahren oder pilotiertes Fahren genannt) ist die Fortbewegung von Fahrzeugen, mobilen Robotern und fahrerlosen Transportsystemen zu verstehen, die sich weitgehend autonom verhalten.[1]

Vom Ursprung des Wortes her ist das Kraftfahrzeug schon immer autonom: Der Begriff Automobil besagt, dass sich das Gefährt ohne geschoben oder von Tieren gezogen wie von alleine fortbewegt. Seit in Fahrzeugen Mikroprozessorsysteme, Sensoren und Aktoren zusammenwirken, erfährt der Autonomiebegriff eine Präzisierung: Das Fahrzeug macht nicht den Fahrer autonom, sondern es fährt selbständig.

Level 0–5 Klassifizierung

In Europa und den USA wird die Klassifizierung des autonomen Fahrens in sechs Stufen vorgenommen:

Level 0: „Driver only“, der Fahrer fährt selbst, lenkt, gibt Gas, bremst etc.
Level 1: Bestimmte Assistenzsystem helfen bei der Fahrzeugbedienung (u.a. ACC).
Level 2: Teilautomatisierung. U.a. automatisches Einparken, Spurhaltefunktion, allgemeine Längsführung, beschleunigen, abbremsen etc. werden von den Assistenzsystemen übernommen (u.a. Stauassistent).
Level 3: Hochautomatisierung. Der Fahrer muss das System nicht dauernd überwachen. Das Fahrzeug führt selbstständig Funktionen wie das Auslösen des Blinkers, Spurwechsel und Spurhalten durch. Der Fahrer kann sich anderen Dingen zuwenden, wird aber bei Bedarf innerhalb einer Vorwarnzeit vom System aufgefordert die Führung zu übernehmen. Diese Form der Autonomie ist auf Autobahnen technisch machbar. Der Gesetzgeber arbeitet darauf hin, Level 3-Fahrzeuge zuzulassen. Man spricht von einem Zeitrahmen bis 2020.
Level 4: Vollautomatisierung. Die Führung des Fahrzeugs wird dauerhaft vom System übernommen. Werden die Fahraufgaben vom System nicht mehr bewältigt, kann der Fahrer aufgefordert werden, die Führung zu übernehmen.
Level 5: Die völlige Autonomie des Fahrzeugs. Das Fahrzeug ist ohne Lenkrad ausgestattet, das Fahrzeug kann sich fahrerlos bewegen.[2]

Punktueller Rückblick, Grundbegriffe

Autonomes Fahren wird gängigerweise mit Fahrzeugen assoziiert, die sich ähnlich wie Flugzeuge im Autopilotmodus verhalten, also Lenk-, Blink-, Beschleunigungs- und Bremsmanöver längs- und quer der Fahrspur ohne menschliches Eingreifen durchführen. Pionier auf diesem Gebiet war Ernst Dickmanns, der in den frühen 1980er-Jahren mit Experimenten auf noch nicht für den Verkehr freigegebenen Autobahnabschnitten begann. Sein „Versuchsfahrzeug für autonome Mobilität und Rechnersehen“ VaMoRs (engl. VaMP) durchfuhr ab 1986 längere, verkehrsreiche Strecken teilweise autonom, jedoch noch mit starken Eingriffen durch den Fahrzeugführer. Die ersten seriennahen autonomen Fahrzeuge stellte Audi im Januar 2015 auf der CES in Las Vegas unter dem Begriff „pilotiertes Fahren“ vor. Sie fuhren mehrere hundert Kilometer Autobahn durch die Wüste von Nevada – ohne jeglichen Eingriff durch die Person am Steuer.
→ Hauptartikel: Selbstfahrendes Kraftfahrzeug

Die erste, seit ca. 2010 erprobte und 2015 kurz vor der Serieneinführung stehende Anwendung des fahrerlos autonomen Fahrens ist das vollständig autonome Einparken.[3] Der Fahrer sitzt dabei nicht mehr selbst im Auto, sondern aktiviert die Einparkautomatik von außen. Das fahrerlose Fahren bekam 2004 starken Auftrieb durch den DARPA-Wettbewerb in den USA, wo auch deutsche Automobilhersteller Preise gewannen. Unter anderem Google Inc. versucht mit seinem Google Driverless Car Technologien zu entwickeln.
→ Hauptartikel: Fahrerassistenzsystem

Das Beispiel eines anderen Fahrzeugtyps, der sich ohne Insassen, insbesondere ohne Fahrer fortbewegte, war der (nie auf dem Mars gelandete) sowjetische Marsroboter Prop-M[4] von 1971. Mit dem „mobilen Roboter“, von dem hier die Rede ist, ist eine bewegliche Maschine gemeint, deren Aufgabe darin besteht, dem Menschen mechanische Arbeit abzunehmen, und die in ihrer Umgebung selbständig agieren und sich bewegen kann. Mobile Roboter werden oft bereits dann als autonom bezeichnet, wenn die sie steuernde Software/Elektronik/Hardware sich „on board“ befindet. Der Roboter ist dann solange autonom, wie seine Energieversorgung dies zulässt. Dem Roboter Anweisungen zu übermitteln, wie oder welche Aufgabe er zu diesem oder jenem Zeitpunkt zu erledigen hat, beeinträchtigt nicht seine Autonomie. Ein Roboter gilt erst dann als vollständig autonom, wenn er in Bezug auf seine Energieversorgung autark ist.
→ Hauptartikel: Autonomer mobiler Roboter

Fahrzeuge, die für den Transport gedacht sind und ohne Fahrer auskommen, sind in der Industrie weit verbreitet. Mithilfe von Sensorik und Software zur Lokalisation, Navigation und Pfadplanung suchen sich diese mobilen Transportroboter auf einem fest definierten Gebiet ihre Wege selbständig.
→ Hauptartikel: Fahrerloses Transportfahrzeug

Einige Universitäten richten Wettbewerbe mit kleinen Modellfahrzeugen aus, die autonom vorgegebene Strecken mit Hindernissen abfahren.[5]
Technische Entwicklung

Technisch hat sich das autonome Fahren aus den Fahrerassistenzsystemen entwickelt. Das früheste (1958) stammte von Chrysler und nannte sich Cruise Control (Tempomat). Es regelte die Längsbeschleunigung automatisch, jedoch ohne Kenntnis der umgebenden Fahrzeuge. Die vollautomatische Längsführung (Adaptive Cruise Control, ACC) berücksichtigt den Verkehr und stellt eine Form des teilautonomen Fahrens dar.

Das autonome Fahren gilt als Paradigmenwechsel, ist jedoch technisch ein evolutionärer Prozess. Voraussetzung ist das Vorhandensein von Sensoren (Radar, Video, Laser) und Aktoren (in der Motorsteuerung, der Lenkung, den Bremsen) im Fahrzeug. Die Autonomie selbst stellen Computer im Auto bereit, die die Sensordaten fusionieren, sich daraus ein Bild der Umwelt formen, Entscheidungen über automatische Fahrentscheidungen treffen und sie an die Aktoren weiterleiten. Zur Bewältigung der großen Datenmengen, etwa beim Erkennen von Verkehrszeichen, wird vor der Implementierung in die Fahrzeuge häufig maschinelles Lernen eingesetzt. Medientheoretiker fordern einen breiteren gesellschaftlichen Dialog über die Auswirkungen des autonomen Fahrens, insbesondere bei Dilemmasituationen, wo der Bordrechner Schaden nicht mehr vermeiden kann, sondern Schäden gewichten muss – im Grunde ethische Entscheidungen.[6]

Rechtlich steht dem autonomen Fahren das international verabschiedete Wiener Übereinkommen über den Straßenverkehr von 1968 entgegen, das in Art. 8 (5) explizit dem Fahrzeugführer die dauernde Fahrzeugbeherrschung vorschreibt. Seit 2015 wird eine Modifizierung des „Wiener Weltabkommens“ vorgenommen, um teilautonome Systeme zuzulassen. Das autonome Fahren ist derzeit nur zu Testzwecken mit Sondergenehmigung möglich. Beispielsweise hat Daimler für 2 seiner Freightliner Inspiration Trucks mit dem Highway Pilot System eine Lizenz für den Straßenverkehr in Nevada, USA erhalten.[7]
Recht

Der 53. Deutsche Verkehrsgerichtstag hat sich im Januar 2015 mit den rechtlichen Problemen des automatisierten Fahrens befasst. Die zuständige Kommission geht davon aus, dass die Technik einen wesentlichen Beitrag zur Verbesserung der Sicherheit und Leichtigkeit des Straßenverkehrs leisten könne. Eine vollständige und dauerhafte Einführung des Systems würde nach den derzeitigen rechtlichen Möglichkeiten nicht gegeben sein. Daneben wird gefordert, dass der Fahrer selbst über die Nutzung des Systems entscheiden könne (Abschaltbarkeit) und jederzeit über den Automatisierungsgrad informiert wird. Der hochautomatisierte Fahrbetrieb müsse dann den Fahrer von Sanktionen und der Fahrerhaftung freistellen.[8]

Im Mai 2015 forderte der Bundesrat die Regierung auf, zusätzlich zu einer Teilstrecke der südlichen Autobahn A9 zügig weitere Strecken für autonome Fahrtests zuzulassen.[9]

Die kalifornische Kraftfahrzeugbehörde DMV (California Department of Motor Vehicles) hat im Dezember 2015 bestimmt, dass autonome Fahrzeuge in dem US-amerikanischen Bundesstaat mit Lenkrad und Pedalen ausgestattet sein müssen. Fahrzeugführer müsse ein fahrtüchtiger Insasse mit Fahrerlaubnis sein, der jederzeit das Steuer übernehmen und in die Fahrt eingreifen könne. Google zeigte sich über diese Entscheidung „sehr enttäuscht“, weil sie die technischen Möglichkeiten der Fahrzeuge verkenne und den Markt für selbstfahrende Autos behindere. Außerdem werde so die Mobilität von Menschen, die kein Auto lenken können, beschränkt.[10]
Sicherheit

Mit dem Stand Mai 2015 waren in Kalifornien 48 autonome Fahrzeuge für den öffentlichen Verkehr zugelassen. Die Unfälle sind innerhalb von zehn Tagen meldepflichtig. Die aus diesen Meldungen erstellte Statistik wird zwar nicht veröffentlicht, dennoch wurde bekannt, dass es seit Beginn der Tests im September 2014 vier Verkehrsunfälle gegeben habe, darunter drei mit Fahrzeugen von Google. In zwei Fällen sei das Fahrzeug vom Fahrer gesteuert worden, in den beiden anderen sei es nicht schneller als 16 km/h gefahren. Insgesamt habe es bei den Tests von Google innerhalb der letzten sechs Jahre elf Unfälle mit selbststeuernden Fahrzeugen gegeben, davon seien sieben Auffahrunfälle gewesen, die von anderen Fahrern verursacht worden seien, meist innerhalb von Ortschaften. Das selbstfahrende Auto sei in keinem Fall die Unfallursache gewesen.[11][12]

Visionen


Wiktor Wasnezows teilautonom fliegender Teppich (1880)

Die autonome Fortbewegung ist eine alte Vision der Menschheit. Wiktor Wasnezow malte 1880 einen zwar von einem Menschen geführten, aber im Wesentlichen autonom fliegenden Teppich.

Mit der Bildunterschrift

„Elektrizität könnte der Fahrer sein. Eines Tages könnte Ihr Auto auf einer elektrifizierten Autobahn fahren, wobei seine Geschwindigkeit und das Lenkverhalten von in die Fahrbahn eingelassenen elektronischen Elementen bestimmt würden. Das Reisen wäre viel angenehmer. Die Autobahnen wären sicher – durch Elektrizität!“

warben amerikanische Kraftwerksbetreiber in den 1950er-Jahren für das, was später Car2x-Communication hieß (eine Erweiterung von Car2Car), also das Fahren mit Daten von außen.[13]

Den Beginn des Zeitalters des autonomen Fahrens setzen viele Experten auf das Jahr 2025 an, wenn Technik, Gesetzgebung und Versicherung so weit sind und das autonome Fahren zum Alltag gehören könnte. Im Jahr 2035 könnten laut einer Studie der Unternehmensberatung Oliver Wyman teil- und vollautomatisierte Fahrzeuge zwischen 20 und 35 Prozent[14] der globalen Fahrzeugproduktion ausmachen. Das Fraunhofer Institut prognostizierte im November 2015 in einer Studie im Auftrag des Bundeswirtschaftsministeriums, das autonome Fahren werde „bereits vor 2025 technische Reife erlangen“ und danach eine „Wertschöpfung am Standort Deutschland in Höhe von 8,8 Milliarden Euro“ ausmachen.[15][16]

Siehe auch

Automobil


Quelle