Auf dem Schweizer Strassennetz mit einer Länge von rund 85'000 Kilometern sind circa 6,5 Millionen Motorfahrzeuge unterwegs. Die jährlichen Staustatistiken zeigen klar auf, dass dieses Verkehrsnetz – zumindest die nationalen und internationalen Hauptverkehrsachsen – zunehmend überlastet ist, und wenn man vorwärtskommt, dann oft nur im Schritttempo. Schleicht man dem Ziel entgegen, kommen Gedanken auf, was man mit der am Steuer vergeudeten Zeit alles anfangen könnte. Gibt es Möglichkeiten, so die Überlegung, die Schweizer Strassen besser auszulasten? Die Lösung ist der intelligente Verkehr. Darunter versteht man die Vernetzung von Verkehrsinfrastrukturen, Fahrzeugen und Verkehrsteilnehmenden durch digitale Technologien wie Sensoren und Echtzeitdaten. Ziel ist, den Verkehrsfluss zu optimieren, die Sicherheit zu erhöhen, Staus zu reduzieren, die Umweltbelastung zu senken und die Mobilität effizienter zu gestalten. Eine Voraussetzung für die moderne Nutzung von Daten sind allerdings Technologieplattformen. Diese bieten eine einheitliche Grundlage für die Entwicklung von Anwendungssoftware, unabhängig von Hardware und Infrastruktur.
Im Fokus steht die Datenanalyse
Mit einer intelligenten Verkehrssteuerung lässt sich mittels Echtzeitanalyse die aktuelle Verkehrssituation analysieren, damit frühzeitig Massnahmen ergriffen werden können, wie etwa das Vorschlagen alternativer Routen oder Umleitungen, um Staus zu vermeiden. Sie basiert auf einer permanenten Datenerfassung und Datenanalyse, indem Sensoren und Kameras kontinuierlich Informationen über Fahrzeugbewegungen, Fussgänger und andere Verkehrsteilnehmer sammeln. Diese Daten werden innert Sekunden analysiert, um beispielsweise Ampeln zugunsten eines gleichmässigeren Verkehrsflusses anzupassen.
Ebenso wichtig ist aber auch eine vernetzte Kommunikation unter den einzelnen Verkehrsteilnehmern. Systeme wie Vehicle-to-Everything (V2X) ermöglichen die Kommunikation zwischen einzelnen Fahrzeugen und der Infrastruktur, sodass sie sich gegenseitig warnen können. Damit lassen sich Unfälle vermeiden und die Sicherheit im Verkehr verbessern. Diese vernetzte Mobilität ist eine Voraussetzung für das autonome Fahren. Die Möglichkeit, sich während der Fahrt nach hinten zu lehnen, ein E-Mail zu schreiben, Zeitung zu lesen oder einen Film anzuschauen, während das Auto sich selbstständig durch den Verkehr bewegt, wäre doch eine tolle Erfahrung.
Wie schon beim Smartphone wird die Software immer mehr zu einem wichtigen Unterscheidungsmerkmal für die Automobilindustrie. Sie bildet die Quelle für Premiumdienste, die das Mobilitätserlebnis attraktiver machen können. Für Fahrzeughersteller und Mobilitätsdienstleister eröffnen sich damit über die gesamte Lebensdauer eines Fahrzeugs hinweg neue Wege der Wertschöpfung mit digital unterstützten Diensten. Die Kombination von Elektronik, KI und hochsensiblen Sensoren machen Modelle möglich, die weitestgehend selbstständig im dichten Verkehr unterwegs sein können. Fahrzeuge können sich gegenseitig auf Gefahren aufmerksam machen, um Kollisionen zu vermeiden, und durch eine effiziente Routenplanung lässt sich der Verkehr nachhaltiger gestalten. Bis wir allerdings in der Lage sein werden, komplett autonom unterwegs zu sein, vergehen wohl noch einige Jahre. Denn autonomes Fahren basiert auf einer riesigen Datenmenge, die vom Fahrzeug verarbeitet werden muss. Die Rechenleistung für automatische Fahraktionen kommt ungefähr derjenigen von 15 Laptops gleich. Man spricht in diesem Zusammenhang von etwa fünf Gigabyte Daten pro Minute.
Post testet autonomes Fahren
Automatisiertes Fahren der Stufe 3 bei Geschwindigkeiten von bis zu 120 Stundenkilometern stellt die Entwickler vor Herausforderungen. Denn eine Verdoppelung der Geschwindigkeit bedeutet eine Vervierfachung des Bremsweges. Um eine unfallfreie Durchführung der Fahrt gewährleisten zu können, braucht es entsprechende «Aufpasser» im Fahrzeug selbst, also Kamera-, Radar- und Lidarsensoren. So können beispielsweise Letztere die Umgebung mittels Laserimpulsen abtasten, wodurch sie wichtige Daten zur Klassifizierung von Objekten im Verkehr leisten. Die gefahrene Geschwindigkeit ist also primärer Schlüsselparameter für die korrekte und vollständige Erfassung sämtlicher umfeldspezifischer Daten. Mit diesen Themen beschäftigen sich derzeit die Forschungs- und Entwicklungsabteilungen der Autohersteller. In jüngster Zeit haben verschiedene Produzenten, aber auch Lieferanten der notwendigen Software bereits Fahrten im automatischen Modus durchgeführt.
Im kommenden Jahr sollen die geplanten Versuchsfahrten mit autonom fahrenden Personenwagen im öffentlichen Personenverkehr im Kanton Zürich starten, und das Schweizer Busunternehmen Postauto will ab dem Jahr 2027 automatisierte Taxis einsetzen. Noch befindet sich das autonome Fahren in einer aufwendigen Entwicklungsphase. Doch es kann damit gerechnet werden, dass autonomes Fahren auf Stufe fünf in einigen Jahren Realität werden könnte.