Schwotzer, Anne (2017)
Szenarienentwicklung zur Nutzung fahrerloser Fahrzeuge im ländlichen Raum.
Technische Universität Darmstadt
Masterarbeit, Bibliographie
Kurzbeschreibung (Abstract)
In der vorliegenden Masterarbeit wurde die Nutzung fahrerloser Fahrzeuge speziell im ländlichen Raum untersucht. Fahrerloses Fahren bedeutet, dass im Fahrzeug keine Person mehr anwesend sein muss und das Vehikel von alleine alle verkehrlichen Situationen bewältigt. Die Steuerung erfolgt mittels eines zentralen Systems. Dies hat zur Folge, das jenes Gefährt ohne menschliche Interaktion fährt und der Benutzer somit keinen Führerschein benötigt, da er in den Betriebsablauf nicht eingreift. Es wurden die damit einhergehenden Problematiken erarbeitet und weiter erläutert. Dabei stößt die Entwicklung unter anderem in der aktuellen Gesetzgebung, Haftungsfragen oder auch in der Technologie auf viele Schwierigkeiten. Neben den zahlreichen Hindernissen, werden jedoch auch eine Vielzahl an Vorteilen deutlich. Begonnen bei der Steigerung der Verkehrssicherheit, da der Risikofaktor Mensch nicht mehr vorkommt, über die Zeiteffizienz, bis hin zum maximierten Benutzerkreis, da jeder „mit“ dem Fahrzeug fahren kann. Weiterhin wurden in dieser Arbeit die unterschiedlichen Automatisierungsgrade eines Fahrzeuges geklärt. Zudem der Unterschied zwischen einem autonom fahrenden Fahrzeug und fahrerloses Fahren aufgezeigt. Neben den technologischen Voraussetzungen sind Problematiken in verschiedenen Aspekten für und wider dem fahrerlosen Fahren erläutert. Als geeignetes Fallbespiel wurden zwei Pilotprojekte mit Kleinbussen aus den Niederlanden und der Schweiz kurz beschrieben. Ungeachtet dessen existieren bereits fahrerlose Transportsysteme, welche innerbetrieblich bereits genutzt werden. Die weitere Untersuchung ging explizit auf den ländlichen Raumes ein. Hierzu musste die Begrifflichkeit natürlich erst definiert werden. Denn der ländliche Raum ist eine Region mit einem Bevölkerungsanteil in Groß- und Mittelstädten von unter 50% und Einwohnerdichte ohne Groß- und Mittelstädte unter 100 E./km². Die verschiedenen Siedlungsstrukturtypen sind in einer Karte dargestellt. Mit dieser grafisch aufbereiteten Übersicht können die ländlichen Regionen innerhalb Deutschlands schnell lokalisiert werden. Für das Untersuchungsgebiet wurden wichtige und typische Merkmale ausgearbeitet, dabei gliedern sich die Eigenschaften in verkehrliche und sozio-demografische Merkmale auf. Darauf aufbauend wurden Prognosen bezüglich der Weiterentwicklung der Demografie, der Wirtschaft, der Technologieentwicklung, der Lebensstile und Werte, sowie der Umwelt- und Klimaschutz aufgestellt. Die Verkehrsprognosen überwiegen, welche daher auch im Einzelnen ausführlicher erläutert wurden. Beispielsweise steigt die Tendenz, dass die Nutzerzahlen bzgl. des öffentlichen Verkehrs, besonders des öffentlichen Straßenverkehrs in den nächsten Jahren zurückgehen werden. Aufgrund des demografischen Wandels, welcher im ländlichen Raum stärker ausgeprägt ist als in der Stadt, wird der öffentliche Verkehr im ländlichen Raum noch mehr abnehmen, als in den Tabellen zur Geltung kommt. Nach Klärung der Begrifflichkeiten und wie die einzelnen Merkmale sich weiterentwickeln, wurden anschließend die Grundlagen der Szenariotechnik dargelegt. Hierbei musste vorab geklärt werden, was die Szenariotechnik überhaupt ist und warum diese Methode verwendet wird. Grundsätzlich wird bei der Szenariotechnik zuerst die Gegenwart beschrieben und auf dieser Basis mithilfe von Prognosen und Trends abgeleitet, wie sich die Zukunft weiterentwickeln könnte. Diese Möglichkeiten müssen denkbar sowie plausibel sein und werden mithilfe von Entwicklungspfaden verdeutlicht. Die Darstellung erfolgt grafisch durch eine Abbildung. Je weiter in die Zukunft geblickt werden soll, umso mehr geht die Spanne der Möglichkeiten auf, der Trichter weitet sich und die Bedeutung der aktuellen Rahmenbedingungen nimmt ab. In den Grundlagen der Szenariotechnik wird auch die Vorgehensweise erläutert, sowie die einzelnen Phasen benannt und jeweils kurz beschrieben. Darauf folgend werden die verschiedenen Methoden der Szenariotechnik geklärt. Grundsätzlich kann in zwei verschiedene Methoden unterschieden werden. Einerseits ist dies die intuitive Logik, welche stark instinktiv und qualitativ ist, da keine Algorithmen verwendet werden, sondern eher Diskussionen und Brainstorming einen großen Beitrag leisten. Andererseits gibt es die modellgestützte Logik, welche die Szenarien mittels klaren Strukturen und Algorithmen erarbeitet. Des Weiteren wurden die verschiedenen Arten der Techniken bei der Entwicklung eines Szenarios, wie zum Beispiel Gruppendiskussionen, Brainstorming, Matrizen und die Mapping Methode kurz erklärt und erläutert. In dieser Arbeit und dem vorliegenden Thema „das fahrerlose Fahren im ländlichen Raum“ wurde bei Aufstellung der Szenarien die intuitive Logik angewandt. Es wurden klare Abgrenzungen bezüglich des Zeithorizontes und des Umfeldes gesetzt und die aktuellen Rahmenbedingungen kurz erläutert. Anschließend wurden verschiedene Merkmale, Einflussfaktoren und -bereiche herausgearbeitet und kurz dargelegt, warum diese einen Einfluss auf die Thematik haben. Weiterhin wurde auch ein morphologischer Kasten aufgestellt mit fixen und flexiblen Merkmalen. Es wurden jedoch nur die einflussreichsten Merkmale gewählt. Hierbei wurden vier Merkmale ausgewählt, aufgrund des sonst zu breiten Trichters und der unendlichen Möglichkeiten an Szenarien. Diese gewählten Merkmale sind die Form des Betriebes, also welcher Betreiber das fahrerlose Fahren ausüben wird, die Kosten, welche auf die Nutzer und Betreiber zukommen, der Eingriff des Staates in die Thematik mittels eines regulatorischen Rahmens und der Einstellungen der Gesellschaft. Diese einzelnen, gewählten Merkmale wurden weiter untergruppiert und beschrieben. Nachfolgend wurden pro Merkmal die möglichen Entwicklungspfade aufgezeigt innerhalb von 15 Jahren, beschrieben und grafisch dargestellt. Nachfolgend wurden die einzelnen Merkmale untereinander auf deren Konsistenz geprüft, dies wurde in einer Tabelle grafisch dargestellt und die verschiedenen Zahlenwerte zu den jeweiligen Merkmalen erläutert. Nach der Konsistenzprüfung schließt sich die alternative Zukunftsfindung an. Das heißt, dass die vier verschiedenen Entwicklungspfade miteinander verknüpft wurden. Der Betreiber ist der wichtigste Faktor bei der Einführung des fahrerlosen Fahrens im ländlichen Raum. Es wurden für die jeweiligen Betreiberformen ein positives, ein negatives und ein Trendszenario erstellt und jeweils kurz erläutert. Mittels dieser Taktik, kann so die gesamte Spannbreite sowie Möglichkeiten der Zukunftsbilder verdeutlicht und eingearbeitet werden. Insgesamt wurden in dieser Arbeit zehn Szenarien aufgestellt. Diese zehn Szenarien wurden anschließend mittels des Scoring Modells, auch Nutzwertanalyse genannt, bewertet. Durch diese Entscheidungshilfe konnten die Kriterien von mehreren Alternativen transparent dargestellt werden, jedoch ist es möglich das die Gewichtung und auch die Kriterienwahl subjektiv erfolgt. Sieben Kriterien wurden zur Bewertung ausgewählt und anschließend gewichtet. In jeder Kategorie wurde den Szenarien ein Punktwert von 0-10 Punkten zugeordnet, der zu erreichende Maximalwert betrug 10. Für das gewählte Szenario wurden die einzelnen Entscheidungspunkte verdeutlich und grafisch dargestellt. Weiterhin sind Hinweise zu der Einleitung des gewählten Szenarios gegeben worden, wieso dieses Szenario wünschenswert ist und was passieren muss, dass dieses so eintritt. Das Trendszenario mit Betrieb des fahrerlosen Fahrens eines öffentlichen Verkehrsunternehmens erreichte die beste Punktzahl mit 7,75. Dicht gefolgt von dem Trendszenario mittels Betriebes eines Taxiunternehmens mit einem Punktwert von 7,35. Die Betriebsform des fahrerlosen Fahrens mit einem neuen bzw. privaten Mobilitätsdienstleisters erreichte lediglich im positivsten Szenario eine Punktzahl von 6,15. Dementsprechend wird das fahrerlose Fahren mit einem Verkehrsunternehmen in der Arbeit favorisiert. Abschließend wurden die Herausforderungen für die Gesellschaft, Nutzer und Betreiber erläutert. Beginnend bei dem Nichtkenntnis und des Unwissens der Bevölkerung bzgl. der Thematik des fahrerlosen Fahrens, der Sicherheitsbedenken und eventuellen Akzeptanzproblemen, welche mithilfe von Informationsveranstaltungen oder Probefahrten abgemildert werden können, bis hin zu einer neuen Technologie zur Abrechnung der Fahrtkosten die entwickelt werden müssen und den Nutzern beigebracht nahegebracht werden muss. Im Ergebnis lässt sich sagen, dass es mehrere Möglichkeiten für das fahrerlose Fahren im ländlichen Raum gibt, jedoch der wahrscheinlichste Betrieb mittels eines Verkehrsunternehmens stattfinden wird. Da das Thema sehr umfangreich ist, konnte in der Arbeit nicht auf alle Punkte und Einflussfaktoren eingegangen werden.
Typ des Eintrags: | Masterarbeit | ||||
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Erschienen: | 2017 | ||||
Autor(en): | Schwotzer, Anne | ||||
Art des Eintrags: | Bibliographie | ||||
Titel: | Szenarienentwicklung zur Nutzung fahrerloser Fahrzeuge im ländlichen Raum | ||||
Sprache: | Deutsch | ||||
Referenten: | Boltze, Prof. Dr. Manfred ; von Mörner, Dipl.-Ing. Moritz | ||||
Publikationsjahr: | 2017 | ||||
Datum der mündlichen Prüfung: | 2017 | ||||
URL / URN: | https://www.verkehr.tu-darmstadt.de/media/verkehr/fgvv/beruf... | ||||
Kurzbeschreibung (Abstract): | In der vorliegenden Masterarbeit wurde die Nutzung fahrerloser Fahrzeuge speziell im ländlichen Raum untersucht. Fahrerloses Fahren bedeutet, dass im Fahrzeug keine Person mehr anwesend sein muss und das Vehikel von alleine alle verkehrlichen Situationen bewältigt. Die Steuerung erfolgt mittels eines zentralen Systems. Dies hat zur Folge, das jenes Gefährt ohne menschliche Interaktion fährt und der Benutzer somit keinen Führerschein benötigt, da er in den Betriebsablauf nicht eingreift. Es wurden die damit einhergehenden Problematiken erarbeitet und weiter erläutert. Dabei stößt die Entwicklung unter anderem in der aktuellen Gesetzgebung, Haftungsfragen oder auch in der Technologie auf viele Schwierigkeiten. Neben den zahlreichen Hindernissen, werden jedoch auch eine Vielzahl an Vorteilen deutlich. Begonnen bei der Steigerung der Verkehrssicherheit, da der Risikofaktor Mensch nicht mehr vorkommt, über die Zeiteffizienz, bis hin zum maximierten Benutzerkreis, da jeder „mit“ dem Fahrzeug fahren kann. Weiterhin wurden in dieser Arbeit die unterschiedlichen Automatisierungsgrade eines Fahrzeuges geklärt. Zudem der Unterschied zwischen einem autonom fahrenden Fahrzeug und fahrerloses Fahren aufgezeigt. Neben den technologischen Voraussetzungen sind Problematiken in verschiedenen Aspekten für und wider dem fahrerlosen Fahren erläutert. Als geeignetes Fallbespiel wurden zwei Pilotprojekte mit Kleinbussen aus den Niederlanden und der Schweiz kurz beschrieben. Ungeachtet dessen existieren bereits fahrerlose Transportsysteme, welche innerbetrieblich bereits genutzt werden. Die weitere Untersuchung ging explizit auf den ländlichen Raumes ein. Hierzu musste die Begrifflichkeit natürlich erst definiert werden. Denn der ländliche Raum ist eine Region mit einem Bevölkerungsanteil in Groß- und Mittelstädten von unter 50% und Einwohnerdichte ohne Groß- und Mittelstädte unter 100 E./km². Die verschiedenen Siedlungsstrukturtypen sind in einer Karte dargestellt. Mit dieser grafisch aufbereiteten Übersicht können die ländlichen Regionen innerhalb Deutschlands schnell lokalisiert werden. Für das Untersuchungsgebiet wurden wichtige und typische Merkmale ausgearbeitet, dabei gliedern sich die Eigenschaften in verkehrliche und sozio-demografische Merkmale auf. Darauf aufbauend wurden Prognosen bezüglich der Weiterentwicklung der Demografie, der Wirtschaft, der Technologieentwicklung, der Lebensstile und Werte, sowie der Umwelt- und Klimaschutz aufgestellt. Die Verkehrsprognosen überwiegen, welche daher auch im Einzelnen ausführlicher erläutert wurden. Beispielsweise steigt die Tendenz, dass die Nutzerzahlen bzgl. des öffentlichen Verkehrs, besonders des öffentlichen Straßenverkehrs in den nächsten Jahren zurückgehen werden. Aufgrund des demografischen Wandels, welcher im ländlichen Raum stärker ausgeprägt ist als in der Stadt, wird der öffentliche Verkehr im ländlichen Raum noch mehr abnehmen, als in den Tabellen zur Geltung kommt. Nach Klärung der Begrifflichkeiten und wie die einzelnen Merkmale sich weiterentwickeln, wurden anschließend die Grundlagen der Szenariotechnik dargelegt. Hierbei musste vorab geklärt werden, was die Szenariotechnik überhaupt ist und warum diese Methode verwendet wird. Grundsätzlich wird bei der Szenariotechnik zuerst die Gegenwart beschrieben und auf dieser Basis mithilfe von Prognosen und Trends abgeleitet, wie sich die Zukunft weiterentwickeln könnte. Diese Möglichkeiten müssen denkbar sowie plausibel sein und werden mithilfe von Entwicklungspfaden verdeutlicht. Die Darstellung erfolgt grafisch durch eine Abbildung. Je weiter in die Zukunft geblickt werden soll, umso mehr geht die Spanne der Möglichkeiten auf, der Trichter weitet sich und die Bedeutung der aktuellen Rahmenbedingungen nimmt ab. In den Grundlagen der Szenariotechnik wird auch die Vorgehensweise erläutert, sowie die einzelnen Phasen benannt und jeweils kurz beschrieben. Darauf folgend werden die verschiedenen Methoden der Szenariotechnik geklärt. Grundsätzlich kann in zwei verschiedene Methoden unterschieden werden. Einerseits ist dies die intuitive Logik, welche stark instinktiv und qualitativ ist, da keine Algorithmen verwendet werden, sondern eher Diskussionen und Brainstorming einen großen Beitrag leisten. Andererseits gibt es die modellgestützte Logik, welche die Szenarien mittels klaren Strukturen und Algorithmen erarbeitet. Des Weiteren wurden die verschiedenen Arten der Techniken bei der Entwicklung eines Szenarios, wie zum Beispiel Gruppendiskussionen, Brainstorming, Matrizen und die Mapping Methode kurz erklärt und erläutert. In dieser Arbeit und dem vorliegenden Thema „das fahrerlose Fahren im ländlichen Raum“ wurde bei Aufstellung der Szenarien die intuitive Logik angewandt. Es wurden klare Abgrenzungen bezüglich des Zeithorizontes und des Umfeldes gesetzt und die aktuellen Rahmenbedingungen kurz erläutert. Anschließend wurden verschiedene Merkmale, Einflussfaktoren und -bereiche herausgearbeitet und kurz dargelegt, warum diese einen Einfluss auf die Thematik haben. Weiterhin wurde auch ein morphologischer Kasten aufgestellt mit fixen und flexiblen Merkmalen. Es wurden jedoch nur die einflussreichsten Merkmale gewählt. Hierbei wurden vier Merkmale ausgewählt, aufgrund des sonst zu breiten Trichters und der unendlichen Möglichkeiten an Szenarien. Diese gewählten Merkmale sind die Form des Betriebes, also welcher Betreiber das fahrerlose Fahren ausüben wird, die Kosten, welche auf die Nutzer und Betreiber zukommen, der Eingriff des Staates in die Thematik mittels eines regulatorischen Rahmens und der Einstellungen der Gesellschaft. Diese einzelnen, gewählten Merkmale wurden weiter untergruppiert und beschrieben. Nachfolgend wurden pro Merkmal die möglichen Entwicklungspfade aufgezeigt innerhalb von 15 Jahren, beschrieben und grafisch dargestellt. Nachfolgend wurden die einzelnen Merkmale untereinander auf deren Konsistenz geprüft, dies wurde in einer Tabelle grafisch dargestellt und die verschiedenen Zahlenwerte zu den jeweiligen Merkmalen erläutert. Nach der Konsistenzprüfung schließt sich die alternative Zukunftsfindung an. Das heißt, dass die vier verschiedenen Entwicklungspfade miteinander verknüpft wurden. Der Betreiber ist der wichtigste Faktor bei der Einführung des fahrerlosen Fahrens im ländlichen Raum. Es wurden für die jeweiligen Betreiberformen ein positives, ein negatives und ein Trendszenario erstellt und jeweils kurz erläutert. Mittels dieser Taktik, kann so die gesamte Spannbreite sowie Möglichkeiten der Zukunftsbilder verdeutlicht und eingearbeitet werden. Insgesamt wurden in dieser Arbeit zehn Szenarien aufgestellt. Diese zehn Szenarien wurden anschließend mittels des Scoring Modells, auch Nutzwertanalyse genannt, bewertet. Durch diese Entscheidungshilfe konnten die Kriterien von mehreren Alternativen transparent dargestellt werden, jedoch ist es möglich das die Gewichtung und auch die Kriterienwahl subjektiv erfolgt. Sieben Kriterien wurden zur Bewertung ausgewählt und anschließend gewichtet. In jeder Kategorie wurde den Szenarien ein Punktwert von 0-10 Punkten zugeordnet, der zu erreichende Maximalwert betrug 10. Für das gewählte Szenario wurden die einzelnen Entscheidungspunkte verdeutlich und grafisch dargestellt. Weiterhin sind Hinweise zu der Einleitung des gewählten Szenarios gegeben worden, wieso dieses Szenario wünschenswert ist und was passieren muss, dass dieses so eintritt. Das Trendszenario mit Betrieb des fahrerlosen Fahrens eines öffentlichen Verkehrsunternehmens erreichte die beste Punktzahl mit 7,75. Dicht gefolgt von dem Trendszenario mittels Betriebes eines Taxiunternehmens mit einem Punktwert von 7,35. Die Betriebsform des fahrerlosen Fahrens mit einem neuen bzw. privaten Mobilitätsdienstleisters erreichte lediglich im positivsten Szenario eine Punktzahl von 6,15. Dementsprechend wird das fahrerlose Fahren mit einem Verkehrsunternehmen in der Arbeit favorisiert. Abschließend wurden die Herausforderungen für die Gesellschaft, Nutzer und Betreiber erläutert. Beginnend bei dem Nichtkenntnis und des Unwissens der Bevölkerung bzgl. der Thematik des fahrerlosen Fahrens, der Sicherheitsbedenken und eventuellen Akzeptanzproblemen, welche mithilfe von Informationsveranstaltungen oder Probefahrten abgemildert werden können, bis hin zu einer neuen Technologie zur Abrechnung der Fahrtkosten die entwickelt werden müssen und den Nutzern beigebracht nahegebracht werden muss. Im Ergebnis lässt sich sagen, dass es mehrere Möglichkeiten für das fahrerlose Fahren im ländlichen Raum gibt, jedoch der wahrscheinlichste Betrieb mittels eines Verkehrsunternehmens stattfinden wird. Da das Thema sehr umfangreich ist, konnte in der Arbeit nicht auf alle Punkte und Einflussfaktoren eingegangen werden. |
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Alternatives oder übersetztes Abstract: |
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Fachbereich(e)/-gebiet(e): | 13 Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften 13 Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften > Verbund Institute für Verkehr 13 Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften > Verbund Institute für Verkehr > Institut für Verkehrsplanung und Verkehrstechnik |
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Hinterlegungsdatum: | 26 Jan 2018 11:37 | ||||
Letzte Änderung: | 22 Jun 2018 14:21 | ||||
PPN: | |||||
Referenten: | Boltze, Prof. Dr. Manfred ; von Mörner, Dipl.-Ing. Moritz | ||||
Datum der mündlichen Prüfung / Verteidigung / mdl. Prüfung: | 2017 | ||||
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