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Fahrzeugkonzepte fahrerloser Sammelverkehre

Arndt, Markus (2017)
Fahrzeugkonzepte fahrerloser Sammelverkehre.
Technische Universität Darmstadt
Bachelorarbeit, Bibliographie

Kurzbeschreibung (Abstract)

Aus Sicht der Verkehrsplanung ist es wichtig die technologischen Entwicklungen der Zukunft rechtzeitig zu analysieren, um die Nachfrage nach Mobilität auch in Zukunft effizient gewährleisten zu können. Die Technologie schreitet zügig voran und die Automation von Fahrzeugen wird sich in den nächsten Jahren sehr schnell weiter entwickeln. Der Ersatz des Fahrers durch Technik bringt diverse neue Faktoren in den Bereich des Öffentlichen Verkehrs. So könnten Betriebskosten eingespart werden und damit den Nahverkehr in ländlichen Regionen finanzierbar machen. Bei langen Fahrzeiten zwischen den Haltepunkten und geringen Fahrgastzahlen fallen die Personalkosten für den Fahrer stark ins Gewicht. Das fahrerlose Fahrzeug bietet zudem vielen bisher weniger mobilen Nutzergruppen neue Möglichkeiten. Junge Menschen ohne Führerschein, körperlich behinderte Menschen oder die durch den demografischen Wandel steigende Anzahl an Senioren könnten durch ein flächendeckendes Angebot an fahrerlosen Sammelverkehren verstärkt mobil werden. Gleichzeitig verliert das Fahrzeug ohne den Fahrer eine Aufsichtsperson, die für viele Menschen die soziale Sicherheit im Fahrzeug erhöht. Aus dieser Situation heraus sollen die aktuellen Konzepte für fahrerlose Fahrzeuge strukturiert vorgestellt werden. Um eine Übersicht und eine spätere Analyse der Konzepte zu optimieren, werden zunächst die möglichen Einsatzzwecke für fahrerlose Fahrzeuge, wie der reine Personentransport, die Kurier-, Express- und Paket-Dienstleistung und die Kombination aus beidem vorgestellt. Anschließend werden die aus der Verkehrspraxis üblichen Fahrzwecke angeführt. Aus den verschiedenen Fahrzwecken lassen sich erste Anforderungen an ein fahrerloses Fahrzeug ableiten. Einige Fahrzwecke, wie die Fahrt zum Einkaufen oder zur Freizeit, Erholung und in den Urlaub bedingen Anforderungen wie Stauraum an das Fahrzeug. Andere Fahrzwecke betreffen bestimmte Nutzergruppen. So wird die Fahrt zu Ausbildungsstädte vornehmlich von jungen Menschen vorgenommen. Daher werden die Nutzer im Anschluss gezielt auf ihre Bedürfnisse und Anforderungen an das fahrerlose Fahrzeug untersucht. Der Schwerpunkt liegt hier in der sozialen Sicherheit und dem damit verbundenen subjektiven Sicherheitsempfinden, welches gegenüber dem objektiven Sicherheitsempfinden einen stärkeren Einfluss auf die Attraktivität eines Verkehrsmittels hat. Diesbezüglich werden verschiedene Statistiken und Umfragen einbezogen, um die am stärksten gefährdeten Nutzergruppen zu identifizieren. Besonders junge und ältere Menschen fühlen sich demnach unsicher in öffentlichen Verkehrsmitteln. Diese kritischen Nutzergruppen werden strukturiert und zusätzlich nach Arten der Mobilitätseinschränkung kategorisiert. So kann zwischen Personen mit reisebedingter Einschränkung, welche beispielsweise durch Gepäck behindert sind und altersbedingten Behinderungen unterschieden werden. Auf Menschen mit Hör-, Seh- und Körperbehinderung wird gesondert eingegangen und nach Voraussetzungen für die Nutzung von fahrerlosen Fahrzeugen gesucht. Die Anforderungen durch die Nutzer an ein fahrerloses Verkehrsmittel unterteilen sich in Anforderungen an die praktische Benutzung und in Belange der persönlichen Sicherheit. Bei der praktischen Benutzung stellen sich beim Einstieg und Ausstieg verschiedene Vorgaben an die Bedienung der Tür und an den Niveauunterschied zwischen Fahrzeugboden und Straßenoberfläche. Im Innenraum der Fahrgastzelle können ein ausreichendes Platzangebot und die Bereitstellung von routenbezogenen Fahrgastinformationen als Anforderung an die praktische Benutzung formuliert werden. Die sicherheitstechnischen Anforderungen ergeben sich aus dem Bedürfnis nach Schutz vor Bedrohung, Belästigung, körperlicher und sexueller Gewalt. Ein maßgebliches Kriterium ist dafür die Kapazität der Verkehrsmittel. Große Verkehrsmittel wie S-Bahnen sind selten völlig leer und bringen durch andere Fahrgäste eine bessere soziale Kontrollfunktion als kleine Fahrzeuge wie Taxis, in denen der Fahrer eine Kontrollfunktion übernimmt. Zudem wird auf die Anforderung an den Gesamtzustand der Fahrgastzellen eingegangen. Ein verwahrloster Fahrgastbereich kann bei Nutzern gleichzeitig eine erhöhte Kriminalitätsfurcht auslösen. Um die erarbeiteten Anforderungen zu erfüllen, kann auf organisatorische Maßnahmen und bestimmte Ausstattungselemente im Fahrzeug zurückgegriffen werden. Zum Beispiel kann durch Öffentlichkeitsarbeit die Zivilcourage gefördert werden und mit der Einführung von Verboten wie einem strikten Alkoholverbot bestimmten Verbrechen vorgebeugt werden. Die Ausstattungsmerkmale, die einer praktischen Benutzung des Fahrzeugs dienen, unterstützen die intuitive und einfache Nutzung durch jeden Menschen. So müssen beispielsweise alle wichtigen Notruf- und Türöffnungsknöpfe farblich gut sichtbar und tastbar sein und Rampen und Bodenbelag müssen aus rutschfestem Material hergestellt werden. Der Fahrgastraum sollte gut erhellt sein und die Sitz- und Stehplatzanordnung an die häufigsten Nutzer angepasst sein. Zur Abschreckung und Aufklärung von Verbrechen sind Videoüberwachungen zu empfehlen. Dabei kann es zu Zielkonflikten kommen. Die Installation von einer kontinuierlich arbeitenden Videoüberwachungsanlage bietet erhöhten Schutz, bedeutet aber auch einen Eingriff in die persönliche Privatsphäre. Zum besseren Klassifizieren der Fahrzeugkonzepte wird ein deskriptiver Morphologischer Kasten eingesetzt. Dieser besteht hauptsächlich aus optisch prüfbaren Ausprägungen, da sich die Fahrzeugkonzepte häufig noch in der Entwicklung sind und keine ausreichenden technischen Angaben verfügbar sind. Für die strukturierte Zusammenstellung verschiedener Konzepte werden diese in verschiedene Typen sortiert. Es sollen so von jedem Typ einige aus der großen Zahl an Konzeptideen und Skizzen ausgewählt werden. Der Typ 1 beschreibt einen Kleinbus mit einer maximalen Fahrgastanzahl von etwa zwölf Personen. Bei Typ 2 handelt es sich um Fahrzeuge in der Größe von derzeit üblichen Pkw. Für den Typ 3 sind nur Fahrzeuge vorbehalten, die sich im Stillstand oder während der Fahrt modular zusammenschließen können. In einer Sondergruppe werden Fahrzeuge vorgestellt, bei denen der Transport von Menschen nur ein Teil des Verwendungszwecks ausmacht. Hierbei handelt es sich beim Innenraum der Fahrzeuge um einen Mehrzweckraum. In einer zweiten Sondergruppe werden Fahrzeuge für die Kurier-, Express- und Paket-Dienstleistung vorgestellt. Der Morphologische Kasten wird auf alle vorgestellten Fahrzeuge angewendet und anschließend ausgewertet. In der Auswertung wird ermittelt, inwieweit bestimmte Ausprägungen in den Konzepten erfüllt werden. Insgesamt werden Tendenzen der Fahrzeuggestaltung und Mängel erkannt. Abschließend wird ein Modifikationsvorschlag als Reaktion auf die identifizierten Nachteile erläutert. Die Arbeit stellt eine Momentaufnahme des derzeitigen Entwicklungsstandes von fahrerlosen Sammelverkehren dar.

Typ des Eintrags: Bachelorarbeit
Erschienen: 2017
Autor(en): Arndt, Markus
Art des Eintrags: Bibliographie
Titel: Fahrzeugkonzepte fahrerloser Sammelverkehre
Sprache: Deutsch
Referenten: Boltze, Prof. Dr. Manfred ; von Mörner, Dipl.-Ing. Moritz
Publikationsjahr: 2017
Datum der mündlichen Prüfung: 2017
Kurzbeschreibung (Abstract):

Aus Sicht der Verkehrsplanung ist es wichtig die technologischen Entwicklungen der Zukunft rechtzeitig zu analysieren, um die Nachfrage nach Mobilität auch in Zukunft effizient gewährleisten zu können. Die Technologie schreitet zügig voran und die Automation von Fahrzeugen wird sich in den nächsten Jahren sehr schnell weiter entwickeln. Der Ersatz des Fahrers durch Technik bringt diverse neue Faktoren in den Bereich des Öffentlichen Verkehrs. So könnten Betriebskosten eingespart werden und damit den Nahverkehr in ländlichen Regionen finanzierbar machen. Bei langen Fahrzeiten zwischen den Haltepunkten und geringen Fahrgastzahlen fallen die Personalkosten für den Fahrer stark ins Gewicht. Das fahrerlose Fahrzeug bietet zudem vielen bisher weniger mobilen Nutzergruppen neue Möglichkeiten. Junge Menschen ohne Führerschein, körperlich behinderte Menschen oder die durch den demografischen Wandel steigende Anzahl an Senioren könnten durch ein flächendeckendes Angebot an fahrerlosen Sammelverkehren verstärkt mobil werden. Gleichzeitig verliert das Fahrzeug ohne den Fahrer eine Aufsichtsperson, die für viele Menschen die soziale Sicherheit im Fahrzeug erhöht. Aus dieser Situation heraus sollen die aktuellen Konzepte für fahrerlose Fahrzeuge strukturiert vorgestellt werden. Um eine Übersicht und eine spätere Analyse der Konzepte zu optimieren, werden zunächst die möglichen Einsatzzwecke für fahrerlose Fahrzeuge, wie der reine Personentransport, die Kurier-, Express- und Paket-Dienstleistung und die Kombination aus beidem vorgestellt. Anschließend werden die aus der Verkehrspraxis üblichen Fahrzwecke angeführt. Aus den verschiedenen Fahrzwecken lassen sich erste Anforderungen an ein fahrerloses Fahrzeug ableiten. Einige Fahrzwecke, wie die Fahrt zum Einkaufen oder zur Freizeit, Erholung und in den Urlaub bedingen Anforderungen wie Stauraum an das Fahrzeug. Andere Fahrzwecke betreffen bestimmte Nutzergruppen. So wird die Fahrt zu Ausbildungsstädte vornehmlich von jungen Menschen vorgenommen. Daher werden die Nutzer im Anschluss gezielt auf ihre Bedürfnisse und Anforderungen an das fahrerlose Fahrzeug untersucht. Der Schwerpunkt liegt hier in der sozialen Sicherheit und dem damit verbundenen subjektiven Sicherheitsempfinden, welches gegenüber dem objektiven Sicherheitsempfinden einen stärkeren Einfluss auf die Attraktivität eines Verkehrsmittels hat. Diesbezüglich werden verschiedene Statistiken und Umfragen einbezogen, um die am stärksten gefährdeten Nutzergruppen zu identifizieren. Besonders junge und ältere Menschen fühlen sich demnach unsicher in öffentlichen Verkehrsmitteln. Diese kritischen Nutzergruppen werden strukturiert und zusätzlich nach Arten der Mobilitätseinschränkung kategorisiert. So kann zwischen Personen mit reisebedingter Einschränkung, welche beispielsweise durch Gepäck behindert sind und altersbedingten Behinderungen unterschieden werden. Auf Menschen mit Hör-, Seh- und Körperbehinderung wird gesondert eingegangen und nach Voraussetzungen für die Nutzung von fahrerlosen Fahrzeugen gesucht. Die Anforderungen durch die Nutzer an ein fahrerloses Verkehrsmittel unterteilen sich in Anforderungen an die praktische Benutzung und in Belange der persönlichen Sicherheit. Bei der praktischen Benutzung stellen sich beim Einstieg und Ausstieg verschiedene Vorgaben an die Bedienung der Tür und an den Niveauunterschied zwischen Fahrzeugboden und Straßenoberfläche. Im Innenraum der Fahrgastzelle können ein ausreichendes Platzangebot und die Bereitstellung von routenbezogenen Fahrgastinformationen als Anforderung an die praktische Benutzung formuliert werden. Die sicherheitstechnischen Anforderungen ergeben sich aus dem Bedürfnis nach Schutz vor Bedrohung, Belästigung, körperlicher und sexueller Gewalt. Ein maßgebliches Kriterium ist dafür die Kapazität der Verkehrsmittel. Große Verkehrsmittel wie S-Bahnen sind selten völlig leer und bringen durch andere Fahrgäste eine bessere soziale Kontrollfunktion als kleine Fahrzeuge wie Taxis, in denen der Fahrer eine Kontrollfunktion übernimmt. Zudem wird auf die Anforderung an den Gesamtzustand der Fahrgastzellen eingegangen. Ein verwahrloster Fahrgastbereich kann bei Nutzern gleichzeitig eine erhöhte Kriminalitätsfurcht auslösen. Um die erarbeiteten Anforderungen zu erfüllen, kann auf organisatorische Maßnahmen und bestimmte Ausstattungselemente im Fahrzeug zurückgegriffen werden. Zum Beispiel kann durch Öffentlichkeitsarbeit die Zivilcourage gefördert werden und mit der Einführung von Verboten wie einem strikten Alkoholverbot bestimmten Verbrechen vorgebeugt werden. Die Ausstattungsmerkmale, die einer praktischen Benutzung des Fahrzeugs dienen, unterstützen die intuitive und einfache Nutzung durch jeden Menschen. So müssen beispielsweise alle wichtigen Notruf- und Türöffnungsknöpfe farblich gut sichtbar und tastbar sein und Rampen und Bodenbelag müssen aus rutschfestem Material hergestellt werden. Der Fahrgastraum sollte gut erhellt sein und die Sitz- und Stehplatzanordnung an die häufigsten Nutzer angepasst sein. Zur Abschreckung und Aufklärung von Verbrechen sind Videoüberwachungen zu empfehlen. Dabei kann es zu Zielkonflikten kommen. Die Installation von einer kontinuierlich arbeitenden Videoüberwachungsanlage bietet erhöhten Schutz, bedeutet aber auch einen Eingriff in die persönliche Privatsphäre. Zum besseren Klassifizieren der Fahrzeugkonzepte wird ein deskriptiver Morphologischer Kasten eingesetzt. Dieser besteht hauptsächlich aus optisch prüfbaren Ausprägungen, da sich die Fahrzeugkonzepte häufig noch in der Entwicklung sind und keine ausreichenden technischen Angaben verfügbar sind. Für die strukturierte Zusammenstellung verschiedener Konzepte werden diese in verschiedene Typen sortiert. Es sollen so von jedem Typ einige aus der großen Zahl an Konzeptideen und Skizzen ausgewählt werden. Der Typ 1 beschreibt einen Kleinbus mit einer maximalen Fahrgastanzahl von etwa zwölf Personen. Bei Typ 2 handelt es sich um Fahrzeuge in der Größe von derzeit üblichen Pkw. Für den Typ 3 sind nur Fahrzeuge vorbehalten, die sich im Stillstand oder während der Fahrt modular zusammenschließen können. In einer Sondergruppe werden Fahrzeuge vorgestellt, bei denen der Transport von Menschen nur ein Teil des Verwendungszwecks ausmacht. Hierbei handelt es sich beim Innenraum der Fahrzeuge um einen Mehrzweckraum. In einer zweiten Sondergruppe werden Fahrzeuge für die Kurier-, Express- und Paket-Dienstleistung vorgestellt. Der Morphologische Kasten wird auf alle vorgestellten Fahrzeuge angewendet und anschließend ausgewertet. In der Auswertung wird ermittelt, inwieweit bestimmte Ausprägungen in den Konzepten erfüllt werden. Insgesamt werden Tendenzen der Fahrzeuggestaltung und Mängel erkannt. Abschließend wird ein Modifikationsvorschlag als Reaktion auf die identifizierten Nachteile erläutert. Die Arbeit stellt eine Momentaufnahme des derzeitigen Entwicklungsstandes von fahrerlosen Sammelverkehren dar.

Alternatives oder übersetztes Abstract:
Alternatives AbstractSprache

From the point of view of traffic planning, it is important to analyze the technological developments of the future in order to be able to efficiently ensure the demand for mobility in the future. The technology is advancing rapidly and the automation of vehicles will continue in the next few years. The replacement of the driver by technology brings various new factors in the subject of public transport. Operational costs could thus be saved, making local transport in rural regions profitable. In the case of long driving times between the stops and the low passenger numbers, the driver's personal costs have a strong influence on the economy. The driverless vehicle also offers new opportunities for many less mobile people. Young people without a driver's license, physically disabled people or the increasing number of seniors due to the demographic change could be mobilized through a comprehensive range of driverless collective transports. At the same time, the vehicle loses surveillance (driver), which normally increases social security in the vehicle for many people. From this situation the current concepts for driverless vehicles will be presented in a structured way. In order to provide an overview and a later analysis of the concepts, the possible applications for driverless vehicles such as passenger transport, courier, express and parcel service as well as the combination are presented. Usual driving routes from the traffic practice are listed. The first requirements for a driverless vehicle can be derived from the various trip purposes. Some trip purposes, such as the drive to shopping or leisure, recreation and holidays, make for space requirements for the vehicle. Other trip purposes are handled by special user groups. The journey to education institutions made primarily by young people. As a result, users are then specifically targeted to their needs and requirements for the driverless vehicle. The focus here is on social security. The subjective feeling of security, which has a stronger influence on the attractiveness of public transport, is particularly important. In this regard, various statistics and surveys are included to identify the most vulnerable groups of users. Particularly young and elderly people feel unsafe in public transport. These critical user groups are structured and categorized additionally by types of mobility constraints. People with hearing, visual and physical disabilities are dealt with separately and are looking for prerequisites for the use of driverless vehicles. The requirements imposed by users on a driverless vehicle are divided into requirements for practical use and personal safety. In the practical use, different requirements for the door handle and the difference in level between the vehicle floor and the road surface arise when entering and exiting. For example, within the passenger compartment, sufficient space and the next stop announcement system must be installed for practical operation. The safety requirements arise from the need for protection against threats, harassment, physical and sexual violence. A distinction is made here between vehicles with large and small capacity. Large vehicles, such as S-Bahn trains, are seldom completely empty and provide a better social control function by other passengers. In the case of small vehicles such as taxis, in which the driver takes over a surveillance function. In addition, the requirement for the overall state of the passenger cell is discussed. A neglected passenger cell can simultaneously cause increased fear of crimes (Broken windows theory). In order to meet the requirements, organizational measures and certain equipment elements in the vehicle can be used. Through public relations, civil courage can be encouraged. Some crimes can be prevented by prohibitions, such as an alcohol ban. The equipment features that make a practical use of the vehicle serve the intuitive and easy use for each person. For example, all important emergency and door opening buttons must be clearly visible and tactil. Flooring must be made of non-slip material. The passenger compartment should be bright and the seat and standing position should be adapted to the most common users. Video surveillance is often recommended to deter and clarify crimes. However, there are also goal conflicts. The installation of a continuous video surveillance system provides increased protection but implies privacy. A descriptive morphological analysis is used to better classify vehicle concepts. This mainly consists of visually verifiable features, since the vehicle concepts are often still in development and no technical specifications are available. For the structured compilation of different concepts, these are sorted into different types. From the large number of concept ideas and sketches some of each type are presented. Type 1 describes a minibus with a maximum number of passengers of around 12 persons. Type 2 vehicles are the size of current passenger cars. For Type 3, only vehicles that can be modularly connected during standstill or during the journey are included. Vehicles are presented in a special group, where the transportation of people is only a part of the intended use and the interior is a multi-purpose space. In a second special group, vehicles will be presented for courier, express and parcel services. The morphological analysis is applied to all vehicles and then evaluated. The evaluation reveals the extent to which certain features are fulfilled in the concepts. Overall, tendencies of vehicle design and deficiencies can be recognized. Finally, a modification suggestion in response to the identified disadvantages is explained. The work is a snapshot of the current state of the development of unmanned collective traffic.

Englisch
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 13 Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften > Verbund Institute für Verkehr
13 Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften > Verbund Institute für Verkehr > Institut für Verkehrsplanung und Verkehrstechnik
13 Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften
Hinterlegungsdatum: 25 Jan 2018 09:45
Letzte Änderung: 25 Jan 2018 09:45
PPN:
Referenten: Boltze, Prof. Dr. Manfred ; von Mörner, Dipl.-Ing. Moritz
Datum der mündlichen Prüfung / Verteidigung / mdl. Prüfung: 2017
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