Die Sicherheit des autonomen Fahrens ist die Kundenforderung Nr. 1.
Allzu oft haben Startups für autonomes Fahren jedoch versucht, ihre auffälligen Technologien in den Vordergrund zu rücken und sich als Revolutionäre zu positionieren, die die Automobilindustrie komplett verändern werden. Diese Plattitüden mögen Schlagzeilen machen und Publikumsklicks hervorrufen, aber die Kernforderung der Kunden hat sich kein bisschen geändert – autonome Sicherheit muss an erster Stelle stehen, und alles andere kommt an zweiter Stelle.
Die Lehre daraus ist, dass Intelligenz in allen Anwendungen elegant statt gefühllos, bewusst statt zukunftsweisend sein sollte.
Eines Tages könnten automatisierte Fahrsysteme in der Lage sein, die gesamte Aufgabe des Fahrens zu übernehmen, wenn wir es nicht selbst tun wollen oder können. Die autonome Fahrtechnologie hat das Potenzial, die Verkehrssicherheit dramatisch zu verbessern und Millionen von Menschenleben zu retten, die jetzt durch Verkehrsunfälle verloren gehen. Als die NHTSA erinnert uns daran, dass erhebliche Investitionen in die sichere Prüfung, Entwicklung und Validierung automatisierter Fahrsysteme getätigt werden. Diese Fortschritte in der Automobiltechnologie haben auch das Potenzial, Gerechtigkeit, Luftverschmutzung, Zugänglichkeit und Verkehrsstaus zu verbessern.
Autonome Fahrtechnologien werden eines Tages dazu beitragen, Fahrer und Passagiere sowie Radfahrer und Fußgänger zu schützen.
- Mobilität: Automatisierte Fahrsysteme könnten bei ihrer Reife die Mobilität für Senioren und Menschen mit Behinderungen erhöhen und die Transportmöglichkeiten für unterrepräsentierte Gemeinden erweitern. Gerechtigkeit sollte während der gesamten autonomen Fahrzeuginfrastruktur und der Designprozesse berücksichtigt und angegangen werden.
- Wirtschaftlicher und gesellschaftlicher Nutzen: Autounfälle kosten jedes Jahr Milliarden. Die Eliminierung der meisten Fahrzeugunfälle durch autonome Technologie könnte diese Kosten senken.
- Umwelt: Mit der weiteren Entwicklung in Richtung Elektrifizierung wird die Fahrzeugautomatisierung die individuellen Fahrbedürfnisse verringern und Mitfahrgelegenheiten und Shuttle-Flotten betonen. Dadurch wird sich die Landnutzung dramatisch verändern, und durch weniger persönliches Fahren werden Luftschadstoffe aus dem Verkehrssektor reduziert.
- Effizienz und Komfort: Die Menschen in den USA geben schätzungsweise aus 239 Stunden Verkehrsverzögerungen pro Jahr, steigende Kraftstoffkosten und Fahrzeugemissionen. Automatisierte Fahrsysteme haben das Potenzial, Effizienz und Komfort zu verbessern.
Das Vertrauen auf funktionale Sicherheitsstandards kann Innovationen einschränken
Sicherheit war schon immer ein Hauptanliegen der Automobilindustrie. Nachdem sich der globale Markt für intelligente Elektrofahrzeuge durchgesetzt hat, sind viele Erstausrüster (OEMs) in den Bereich der autonomen Fahrtechnologien eingestiegen. Leider sind Unfälle ein Produkt des Wettbewerbs. Warum sind so viele Unfälle passiert?
Ein Grund dafür ist, dass die Industrie immer noch auf traditionelle funktionale Sicherheitsstandards setzt. Funktionale Sicherheit mindert Risiken aus Systemausfällen, einschließlich Softwarefehlern, Hardwarefehlern oder Sensorausfällen. Es bietet Anleitungen zu Design-, Verifizierungs- und Validierungsmaßnahmen sowie Sicherheitsintegritätsstufen für Automobile. Das bedeutet, dass der Fokus auf der Vermeidung von Systemausfällen lag, anstatt die Abdeckung autonomer Fahralgorithmen zu maximieren.
Was bei funktionalen Sicherheitsstandards fehlt, ist die Fähigkeit, die Fähigkeit des Systems zu messen, mit der hochdynamischen äußeren Umgebung umzugehen, wie beispielsweise die Fähigkeit des Systems, einen Fußgänger bei starkem Regen zu erkennen. Diese Sicherheit der beabsichtigten Funktionalität muss ein angemessenes Situationsbewusstsein beinhalten, um sicher zu sein und die Fähigkeit zu haben, Hindernisse in verschiedenen Situationen zu erkennen.
Laut a Forbes Analyse von Dr. Shaoshan Liu, Projektleiter Autonomous Mobile Clinics bei BeyonCa, sollte sich der Schwerpunkt auf die Gewährleistung der Sicherheit intelligenter Elektrofahrzeuge verlagern, die durch fortschrittliche autonome Fahrtechnologien angetrieben werden.
Herausfordernd? Ja. Aber das Testen über einen sogenannten „digitalen Zwilling“ könnte laut Liu einen Einblick bieten, der der Realität nahe genug ist, um aussagekräftige Schlussfolgerungen zu ziehen.
Ein digitaler Zwilling würde präzise 3D-Modelle der Umgebungen benötigen, die die gleichen geografischen und geometrischen Eigenschaften wie die physischen Gegenstücke wiedergeben. Dann würden physische Prozesse von Objektbewegungen, Kollisionen und Erfassung im digitalen Zwilling originalgetreu modelliert.
Das Verhalten anderer Verkehrsteilnehmer wie Fußgänger und zusätzlicher Fahrzeuge würde ebenfalls modelliert, was laut Liu „entscheidend für das Testen des Planungs- und Entscheidungsmoduls eines autonomen Fahrzeugs ist, insbesondere in Szenen mit starkem Verkehr“.
Durch die Modellierung der Interaktionen zwischen autonomen Fahrzeugen und physischen Umgebungen als Suchproblem kann ein digitaler Zwilling versteckte Eckfälle erforschen und entdecken und so die Sicherheitsabdeckung weiter verbessern.
Was Waymo über autonome Sicherheit sagt
„Wie sicher ist sicher genug?“ und „Wie schneiden autonom fahrende Fahrzeuge im Vergleich zu einem menschlichen Fahrer ab?“ sind Fragen, die in der Branche des autonomen Fahrens häufig gestellt werden.
Waymo, früher bekannt als das Google-Projekt für selbstfahrende Autos, interessiert sich sehr für die Antworten auf diese Fragen. Das Unternehmen entwickelt Antriebstechnik für den Einsatz in Fahrzeugen wie Lieferwagen und Sattelzugmaschinen der Klasse 8 für Lieferung und Logistik. Es hat auch Partnerschaften mit mehreren Fahrzeugherstellern, um die Technologie von Waymo zu integrieren, darunter mit der Mercedes-Benz Group AG, Nissan-Renault, Stellantis, Jaguar Land Rover und Volvo.
Mit bereits gesammelten Daten über Sicherheitsrahmen, Leistung in der realen Welt und simulierte Rekonstruktion tödlicher Unfälle sucht Waymo weiterhin nach Antworten auf komplexe Fragen zur autonomen Sicherheit.
- Die Firmen Reaktionszeit Paper stellt ein Framework vor, das Waymo zur Analyse und Modellierung des Reaktionstimings in einer unmittelbar bevorstehenden Unfallsituation auf der Straße verwendet. Es hilft festzustellen, wie gut ein aufmerksamer und nicht beeinträchtigter menschlicher Fahrer Kollisionen vermeidet, um einen Bezugspunkt im Spektrum des menschlichen Fahrens bereitzustellen, anhand dessen die Leistung des autonomen Fahrzeugs bewertet werden kann.
- Das Kollisionsvermeidungs-Benchmarking paper sinniert darüber, wie gut autonome Fahrsysteme Unfälle vermeiden. Die Studie stellt ein Referenzmodell vor, das einen idealen menschlichen Zustand für das Fahren darstellt – die Reaktionszeit und das Ausweichmanöver eines menschlichen Fahrers, der nicht beeinträchtigt ist und den Konflikt immer im Blick hat (NIEON). Die Daten zeigten, dass der Waymo-Fahrer das menschliche NIEON-Fahrermodell übertraf, indem er mehr Kollisionen vermied und das Risiko schwerer Verletzungen in simulierten tödlichen Unfallszenarien verringerte.
Autonome Sicherheit und soziale Vorteile zusammenbringen
Erhebliche Fortschritte sind erforderlich, bevor autonome Fahrzeuge im gemischten Stadtverkehr, bei starkem Regen und Schnee, auf unbefestigten und nicht kartierten Straßen und dort, wo drahtloser Zugang unzuverlässig ist, sicher fahren können, so die Victoria Transportation Policy Institute. Jahrelange Tests und behördliche Genehmigungen werden erforderlich sein, bevor die ersten kommerziell erhältlichen autonomen Fahrzeuge in den meisten Gerichtsbarkeiten im Handel erhältlich sind. Sie sind wahrscheinlich teuer, in ihrer Leistung begrenzt und werden neue Kosten und Risiken mit sich bringen. All diese Einschränkungen werden wahrscheinlich den Umsatz einschränken.
Die folgenden Strategien können dazu beitragen, die Vorteile autonomer Fahrzeuge zu maximieren und ihre sozialen Kosten zu minimieren:
- Hervorhebung sozialer Ziele wie Effizienz und Gerechtigkeit des Verkehrssystems;
- Testen und regulieren Sie neue Technologien auf Sicherheit und Effizienz;
- Gewährleistung einer verantwortungsvollen Erfassung, Speicherung und Weitergabe von Schlüsseldaten, wie z. B. Fahrzeugfahrten und Konflikte, um positive und negative Auswirkungen zu messen;
- Förderung der Interoperabilität von Datensystemen und Plattformen;
- Fordern Sie, dass autonome Fahrzeuge auf der Grundlage ethischer und gemeinschaftlicher Ziele programmiert werden;
- Implementieren Sie Richtlinien wie effiziente Preisgestaltung und Fahrzeugpriorität im Verkehr, um höherwertige Reisen und platzsparenderes Reisen zu bevorzugen und das Fahrzeugverkehrsvolumen auf ein optimales Niveau zu begrenzen;
- Sicherstellen, dass gemeinsam genutzte autonome Dienste erschwinglich sind und Menschen mit besonderen Bedürfnissen dienen;
- Integrieren Sie gemeinsam genutzte autonome Dienste in multimodale Transportsysteme, um beispielsweise den Zugang zu öffentlichen Verkehrsmitteln auf der letzten Meile zu ermöglichen und Fahrspuren zu reduzieren, damit mehr Straßenraum für Radwege, Bürgersteige und Grünflächen zur Verfügung steht;
- Integrieren Sie ein universelles Design, das Menschen mit besonderen Bedürfnissen und Fähigkeiten entgegenkommt;
- Nutzen Sie die Reduzierung des Fahrzeugverkehrs, um Straßen neu zu gestalten und die städtische Lebensqualität zu verbessern;
- Reduzieren Sie das Parkminimum und die öffentlichen Parkplätze, um gemeinsam genutzte Fahrzeuge zu nutzen.
- Nutzen Sie den reduzierten Parkbedarf, um die städtische Dichte und die Grünflächen zu erhöhen; und,
- Effiziente Preisentwicklung, um ineffiziente Zersiedelung zu verhindern.
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