Fahrzeug für Wanderbaustellen mit Sicherheitskonzept aus Braunschweig

Das Forschungsprojekt aFAS demonstrierte den Betrieb eines fahrerlos fahrenden Absicherungsfahrzeugs für mobile Arbeitsstellen auf Autobahnen. Die Technische Universität Braunschweig entwickelte das Sicherheitskonzept für den Prototyp.

Bewegliche Arbeitsstellen auf Autobahnen stellen für Betriebsdienstbeschäftigte ein hohes Risiko durch Auffahrunfälle auf Absicherungsfahrzeuge im Arbeitsstellenzulauf dar. Vor diesem Hintergrund entwickelten acht Partner aus Industrie, Forschung und Verwaltung im Rahmen des Projekts „automatisch fahrerlos fahrendes Absicherungsfahrzeug für Arbeitsstellen auf Autobahnen“ (aFAS) den Prototyp eines fahrerlosen Absicherungsfahrzeugs. Dieses folgt unbemannt einem Arbeitsfahrzeug auf dem Seitenstreifen einer Autobahn und sichert es gegen den fließenden Verkehr ab. Im Fokus stand neben der Risikominderung für den Betriebsdienst der Einsatz der neuen Technik in einem überschaubaren realistischen Szenario.

Das nun vorgestellte Fahrzeug kommt ohne Fahrer an Bord aus. Die Rückfallebene bildet eine Person im Führungsfahrzeug, die das hinter ihm fahrende Absicherungsfahrzeug überwacht und stoppen kann.

Gefährdungsanalyse

Im Forschungsprojekt aFAS übernahmen Professor Markus Maurer und sein Team vom Institut für Regelungstechnik an der TU Braunschweig den Bereich funktionale Sicherheit. Ausgangspunkt dafür war eine Gefährdungsanalyse des zu entwickelnden Systems.

„Mit Hilfe der Gefährdungsanalyse konnten wir Sicherheitsanforderungen an das System systematisch ableiten. Dazu gehört, dass das Überschreiten der Fahrbahnmarkierung auf der linken Seite des Seitenstreifens jederzeit verhindert werden muss und vor Hindernissen zwischen Arbeits- und Absicherungsfahrzeug gebremst werden muss“, berichtet Torben Stolte, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Regelungstechnik. Letzteres sei zum Beispiel der Fall, wenn ein Pkw nothalten muss.Die Braunschweiger Forscher leiteten daraus in Abstimmung mit den technischen Konzepten der Industriepartner ein Sicherheitskonzept für den fahrerlosen Betrieb des Absicherungsfahrzeugs ab. „Dieses wurde von den Industriepartnern für die verwendeten Komponenten umgesetzt und getestet“, sagt Stolte.

Bestehende Technologie adaptiert

Die Basis des Fahrzeugs ist ein für Straßenbetriebsdienste ausgestatteter MAN-Lastkraftwagen. Die Projektpartner rüsteten den Lkw mit adaptierten und seriennahen Bauteilen und Softwarekomponenten wie Kamera- und Radarsystemen aus. Flankiert wird die Sensorik durch die Übertragung relevanter Informationen zwischen Arbeitsfahrzeug und Absicherungsfahrzeug über eine drahtlose WLAN-Verbindung.

Modell-Charakter

Der Straßenbetriebsdienst als geschlossener Anwenderkreis sowie die in niedriger Geschwindigkeit durchgeführten Einsätze auf dem Seitenstreifen erwiesen sich als ideale Bedingungen für die Erprobung eines fahrerlos automatisiert fahrenden Fahrzeugs. „Trotz des vergleichsweise einfachen Anwendungsfalls zeigt das Projekt aFAS die Herausforderungen auf dem Weg zum vollautomatisierten Fahren sehr deutlich auf. Etablierte Absicherungskonzepte können nur teilweise auf automatisierte Fahrzeuge übertragen werden. Hierzu besteht noch intensiver Forschungsbedarf“, so Prof. Markus Maurer.

An aFAS beteiligen sich folgende Unternehmen und Institutionen: BASt – Bundesanstalt für Straßenwesen, Hessen Mobil – Straßen- und Verkehrs­management, Hochschule Karlsruhe – Technik und Wirtschaft, MAN Truck & Bus AG, Technische Universität Braunschweig – Institut für Regelungstechnik, ZF TRW, WABCO sowie Robert Bosch Automotive Steering GmbH. Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) geförderte Projekt startete im August 2014, die Projektlaufzeit beträgt vier Jahre.

 

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Bild: MAN Truck & Bus AG