Autonomes Fahren und Sicherheit: Neuland

Autonomes Fahren auf den Brücken ist extrem sicher und ermöglicht damit Entspannung beim Fahren

Der Transport im Personennahverkehr verbindet man heute meist mit Stop-and-Go, den Blick auf Ampeln und andere Autos und Auspuffluft. Das autonome System auf den Brücken lässt dies alles verschwinden und ermöglicht eine Umgebung, die durch schöne Gebäude, umfangreiche Bepflanzung und ein sicheres und dahingleitendes Fahrgefühl geprägt ist. Ein mehrfach abgesichertes Sensorsystem, sowie zusätzliche Sensoren und weitere bauliche Maßnahmen entlang der Strecke garantieren ein reibungsloses, sicheres und faszinierendesTransporterlebnis.

Inhalt: Das Kapitel bietet einen Überblick über die Komfort- und Sicherheitsaspekte des autonomen Fahrens

Durch das zentrale Leitsystem hat jedes einzelne Fahrzeug Zugang zu umfassenden Informationen über das aktuelle Verkehrsgeschehen auf den Brücken. Auch die Strecke selbst verfügt über eine Reihe von Sensoren .

Da alle Verkehrsteilnehmer und die Strecke selbst durch das Leitsystem vernetzt sind, können keine unvorhergesehenen Situationen auftreten und Unfälle werden vermieden.

Zusätzliche Sensoren im Fahrzeuginnenraum ermöglichen es dem intelligenten System, trotz des Verzichts auf einen Fahrer die Sicherheit aller Fahrgäste zu gewährleisten.

Darüber hinaus wird die Strecke auch baulich abgestimmt gestaltet und abgesichert.

Alle Fahrzeuge auf den Frankfurter Brücken sind vernetzt: So sind alle eingebunden in ein gemeinsames Flotten-Managementsystem

Da alle Fahrzeuge über ein zentrales Leitsystem vernetzt sind, werden über dieses System stets die Positionen, Geschwindigkeiten und nächsten Manöver aller Fahrzeuge ausgetauscht. Auch eventuelle Hindernisse oder Personen entlang der Strecke werden durch stationäre Kameras erfasst, und die aufgenommenen Informationen werden anonymisiert weitergeleitet. Damit können Fahrzeuge entsprechend reagieren, bevor die Objekte von der eigenen Sensorik erfasst werden, und niemand wird gefährdet.

Als Fahrgast gleiten Sie auf den Brücken ruhig dahin

Durch vorausschauendes Fahren können Bremsen und Beschleunigen sanft gestaltet und weitgehend vermieden werden.

Für die Fahrgäste macht das die Fahrt besonders angenehm: Sie gleiten sanft dahin und können lesen, arbeiten oder einfach nur verträumt aus dem Fenster schauen.

Da alle Fahrzeuge mit free-wifi ausgestattet sind, lässt sich die Fahrzeit so gut nutzen, wie wenn man von einem ruhig fahrenden Profi chauffiert wird.

Autonom fahrender Verkehr ist vor allem eines: extrem sicher!

Beim Thema autonomes Fahren steht immer wieder eine Frage im Raum: Ist das denn sicher? Kann man Computern vertrauen?

Die Antwortet lautet: Ja. Gerade weil das System zu 100 Prozent durch Computer gesteuert ist und Strecke, Fahrzeuge und Steuerung gemeinsam entworfen wurden, ist es sicherer als das herkömmliche Fahren mit den selbstgesteuerten Fahrzeugen.

Denn Analysen zeigen immer wieder: Die häufigste Unfallursache ist menschliches Versagen. Dies schaltet man durch ein mehrfach abgesichertes Computersystem aus.

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Schluss mit Raserei

Alle Brücken-Fahrzeuge können maximal mit einer Geschwindigkeit von 30 km/h fahren - laut Simulationen ergibt dies auf der Strecke eine Durchschnittsgeschwindigkeit rund 19 km/h, wenn man die Geschwindigkeit beim Abbremsen und Anfahren an Stationen oder Fußgänger-Überwegen mit berücksichtigt.

Trotzdem kommt man mit diesen 19km/h Durchschnittsgeschwindigkeit auf vielen Strecken durch Frankfurt schneller von A nach B als im herkömmlichen Verkehr, denn das Stoppen an Ampeln entfällt, und es werden überhaupt nur Stationen angefahren, wo jemand ein- oder aussteigen will.

Jedes Fahrzeug kann so zu jedem Zeitpunkt die optimale Streckenführung wählen, um schneller zum Ziel zu kommen.

Hinzu kommt: Auf den Frankfurter Brücken bewegen sich die autonom fahrenden Fahrzeuge quasi in einem geschützten „Biotop“

Die Trennung von Fußgängerweg und Fahrbahn durch Geländer (oder dichte Bepflanzung) ermöglicht einen störungsfreien Verkehr und bedeutet mehr Sicherheit für Menschen (und Tiere). Die Überquerung der Fahrbahn ist an speziellen, abgesicherten Überwegen möglich. Es gibt im Geländer zwar alle paar Meter Not-Türchen – aber diese sind ausschließlich für den Notfall bei Ausstieg der Passagiere mitten auf der Strecke nutzbar.

Profis zu dem Thema

KIT Institut für Fahrzeugsystemtechnik - TUHH Institut für Mechatronik - Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM - Universität der Bundeswehr München Institut für Mechanik - BTU Cottbus-Senftenberg Lehrstuhl Technische Mechanik und Fahrzeugdynamik - TU Berlin Fachgebiet Logistik der TU Berlin

Für autonome Fahrzeuge sind vielfältige Sensoren zur umfassenden „Wahrnehmung“ der Umgebung verfügbar

Eine weitere häufig gestellte kritische Frage ist: Wie gut nimmt ein autonom fahrendes Fahrzeug die anderen Fahrzeuge, Fußgänger oder sonstige Umgebungselemente wirklich wahr? Was wenn die Sensorik so eines Fahrzeuges mal versagt? Ein lebender Mensch hat wenigstens immer die Augen auf beim Fahren – zumindest hofft man das. Und solange die fahrende Person auch wirklich auf die Straße schaut, keinen Alkohol oder Drogen intus hat und nicht zu sehr abgelenkt ist, wird sie auch immer alles sehen und ggf. auch hören. Aber ein ferngesteuertes Fahrzeug?

Nun, auch hier sind autonom fahrende Fahrzeuge überlegen: Sie haben nicht nur ein Wahrnehmungsorgan oder zwei oder drei, sondern ganz viele...

Autonom fahrende Fahrzeuge haben mehr „Sinnesorgane“ als der Mensch, um auch 100% alles rechtzeitig wahrzunehmen – das Auto „sieht“ daher mehr

Es gibt bei den Brückenfahrzeugen 8 „Sinnesorgane“, welche mit verschiedenen Messmethoden ihre Umgebung erfassen. In Kombination mit extrem schneller Daten-Verarbeitung wird die Reaktionsgeschwindigkeit eines Menschen deutlich übertroffen.

In den autonom fahrenden Fahrzeugen auf den Frankfurter Brücken kommt modernste Sensorik zur Anwendung

Lidar

Mittels LIDAR-Sensor kann die Umgebung dreidimensional abgetastet und abgebildet werden. Hierbei sendet eine Laserquelle gepulste Lichtwellen aus, die von Objekten reflektiert werden und vom Sensor nach dem zurückkehren detektiert werden.

Induktion

Durch ein vom Fahrzeug am Boden emittiertes Magnetfeld wird ein auf der Straße installierter Leiter detektiert. Dies ist eine sicherheitstechnische Maßnahme zur Positionsbestimmung bei schlechter Sicht.

Odometrie

Durch Odometrie können die Position und Orientierung eines Fahrzeugs anhand der Daten des Antriebsystems ermittelt werden.

Positions- und Bewegungsbestimmung

Mit Hilfe von GPS, Kamera, Radar und LiDAR kann das Fahrzeug seine absolute Position auf den HD-Karten der Brücke ermitteln. Mit diesen Informationen ist es möglich, die weitere Route zu planen, Daten über Hindernisse zu verarbeiten und vorrausschauend zu fahren.

Pfadplanung und Aktor-Regelung

Mit Hilfe der Kameras, des Ultraschalls, der Induktion und der Odometrie hält das Fahrzeug seine vorgegebene Position auf der Strecke. Außerdem lassen diese Sensoren schnelle Reaktionen auf unvorhergesehene Ereignisse und Hindernisse zu.

Objekterkennung und -klassifizierung

Durch Kameras, LiDAR und Radar kann das Fahrzeug Objekte im Fahrbereich erkennen und klassifizieren. So ist es möglich zu unterscheiden, ob dort eine Person oder eine Kiste auf der Strecke liegt, und entsprechende Maßnahmen einzuleiten.

Die umfassenden Sensordaten müssen interpretiert und übersetzt werden

Die Sensordaten erfassen die Umgebung in einer abstrakten Form. Zur Durchführung der Fahrt müssen aus diesen Daten verschiedenste Informationen berechnet werden. Beispiele hierfür sind die Bestimmung der eigenen Position in der Stadt, die Planung der Route zum Ziel, die Antizipation der Bewegung anderer Verkehrsteilnehmer, die Erkennung und Klassifizierung von Objekten sowie die Planung der nächsten Schritte.

Während der menschliche Fahrer in Bezug auf die Blickrichtung, die verfügbaren Spiegel und die Multi-Tasking-Fähigkeiten stark eingeschränkt ist, kann das autonome Fahrzeug auf die individuellen Stärken der verschiedenen Sensortypen zurück greifen und so alle diese Aufgaben simultan, schnell und in 360° Rundumsicht erfüllen – und zwar nicht nur für den aktuellen Standort, sondern auch in Bezug auf die Route, die noch vor ihm liegt.

Auch wenn die Sicht oder GPS Empfang mal schlecht sind, können die Fahrzeuge immer sicher fahren

Die Fahrzeuge erhalten stets ein Bild von ihrer Umgebung. Durch die Vielzahl verschiedener Sensoren mit unterschiedlichsten Messmethoden ist dies auch nachts, bei Regen, Nebel, Eis und Schnee oder schlechter Funkverbindung möglich. Jede Funktion kann mit mehreren Sensorsystemen erfüllt werden, sodass auch die Einschränkung einzelner Systeme keine Probleme verursacht.

Der Status aller Fahrzeuge sowie die geplanten nächsten Aktionen werden direkt an das Leitsystem weitergeleitet. Unvorhergesehene Fahrmanöver, wie sie im regulären Straßenverkehr vorkommen, gibt es nicht, und das System fährt maximal vorausschauend.

Profis zu dem Thema

Fraunhofer-Institut für Kognitive Systeme IKS - Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) - Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut (HHI)

42 Alexander Supertramp - shutterstock.com

Zusätzlich erhält das Leitsystem Kamera-Informationen über die gesamte Strecke

Nicht nur die Fahrzeuge, sondern auch die Strecke selbst verfügt über Sensoren. An den Streckenrändern sind Kameras installiert, welche die Fahrbahn zu jeder Zeit überwachen. Wird beispielsweise ein Kind auf der Strecke gesichtet, weiß das autonom fahrende Fahrzeug, welches sich ihm nähert, bereits Bescheid, bevor es überhapt in Sichtweite ist.

Mithilfe von Sichtwinkeln der Kameras wurde das Kameranetz entlang der Strecke so engmaschig gewählt, dass keine Gefahr unerkannt bleibt. Pro Kilometer Strecke werden für jede Fahrspur rund 35 Kameras benötigt. Die Datenverarbeitung der Kamerabilder erfolgt in den sogenannten Versorgungszentralen entlang der Strecke.

Im herkömmlichen Straßenverkehr ist das Hauptproblem für autonome Fahrzeuge, wie sie auf willkürliches Verhalten von Mensch und Tier reagieren sollen

Das Fahrzeug kann die Verfassung und die Spontanität eines Passanten schwer einschätzen – deshalb hält es einfach an, wenn irgendetwas, sei es Mensch oder Tier oder etwas anderes, sich ihm auch nur nähert.

Das führt dazu, dass autonom fahrende Fahrzeuge beim Sichten des kleinsten dynamischen Hindernisses im Fahrbereich sofort stehen bleiben müssen. Dies kann zu extremen Bremsmanövern führen, wodurch auch Fahrgäste im Fahrzeug gefährdet werden können.

Auf den Frankfurter Brücken wird das durch die besonders geschützten Fahrstrecken weitestgehend vermieden: Menschen haben nur an den Stationen freien Zugang zu der Fahrbahn und somit auch nur dort die Möglichkeit, durch erratisches Verhalten die Fahrzeuge zum Stillstand zu bringen. An Übergängen abseits der Stationen gibt es im Geländer Schwingtüren, die immer offen stehen, solange keine Fahrzeug sich nähert, und die sich rechtzeitig nur schließen, um die Fahrzeuge ungestört von den Menschen vorbeifahren zu lassen.

Auf den Frankfurter Brücken haben die Fahrzeuge den Vorteil, dass sie abgeschirmt von anderen Verkehrsteilnehmern auf proprietären Strecken fahren und dadurch besonders sicher agieren

Sobald autonomes Fahren auf die Straßen der Stadt übertragen wird, müssen auch dort die Strecken „abgesichert“ werden: Die schlankeste Option dafür sind Geländer

Dabei sollten nicht nur langweilige Standardgeländer verwendet werden, sondern es sollten möglichst hübsche ansprechende Ausführungen zum Tragen kommen: Denn wenn man sich diese Geländer an allen Straßen einer Stadt vorstellt, dann ist eine angenehme Optik extrem wichtig. Alle 10 bis 20 Meter kann es Übergänge für die Fußgänger geben, aber der Rest der Fahrbahn muss abgegrenzt werden, denn ohne Absicherung der Straße kann autonomes Fahren nicht als Gesamtverkehrssystem umgesetzt werden.

Fahren im Gruenen - Stiftung Altes Neuland Frankfurt / GNU

Tuermchenplatz - Stiftung Altes Neuland Frankfurt / GNU

Bei schlichten Geländern können Pflanzkübel als Auflockerung dienen

Pflanzen in Kübeln am Straßenrand sollten Bodengegründet sein und in den Tonkübeln Wasserspeicher-Schichten haben, damit sie ohne großen personellen Aufwand gut erhalten bleiben.

Gestalterisch kann man sich für Pflanzkübel-Abgrenzungen zur Fahrbahn Anregungen bei den zahllosen Einfriedungen holen, die Restaurants für ihre Außenbereiche gegen Straßen hin vornehmen.

Autonom fahrende Systeme müssen erst noch weiterentwickelt werden, um sie logistisch zu optimieren. Dafür wird ein größeres komplexes Verkehrsnetz, wie es die Frankfurter Brücken darstellen, benötigt

Sobald solche Systeme so gut entwickelt sind, dass sie Menschen individualisierte Transportleistung statt individuellem Autobesitz anbieten können, reduziert sich die Zahl der Fahrzeuge im Straßenverkehr laut Studien um mehr als 80 Prozent

Wenn mehr Platz an den Straßenrändern ist, weil durch autonom fahrende Systeme weniger Fahrzeuge und damit auch weniger Parkplätze benötigt werden, man aber gleichzeitig alle Fahrbahnen absichern muss, dann können am Straßenrand als Absicherung auch ehemalige Parkplatzflächen mit Hecken oder niedrigen Sträuchern bepflanzt werden

Parkplaetze_in_der_Zukunft - Stiftung Altes Neuland Frankfurt / GNU

Heidetraum Noack Rosen - www.gartenpraxis.de

Bei noch mehr Platz entlang der Straßen können auch sogenannte „Parklets“ geschaffen werden

Die Reduktion von Autos durch zentral gesteuerte autonome Fahrzeuge führt zu mehr Platz für Grün in unseren Innenstädten und schafft auch neue Erlebnisräume: die „Parklets“. Diese können völlig unterschiedlich gestaltet werden. Und da Motoren weitestgehend emissionsfrei und leise werden, macht das Sitzen an der Straße dann auch Spaß.

Autonome Fahrzeuge reagieren deutlich schneller als Menschen auf Unvorhergesehenes im Verkehr oder in ihrer Umgebung – und sie bremsen deutlich seltener, da das zentrale System ihnen jeden Moment im Voraus signalisieren kann

In den meisten Fällen können die Fahrzeuge ausrollen, anstatt zu bremsen – beispielsweise wenn sei an einen der Übergänge gelangen, während noch Personen dort die Fahrbahn überqueren. Ein scharfes Abbremsen entfällt, weil alles vorhersehbar ist. Sollte doch einmal etwas Unvorhergesehenes geschehen, so reagiert das System in Sekundenbruchteilen, schneller als es ein Mensch könnte.

Parallel dazu wird das Fahrverhalten aller weiteren Fahrzeuge automatisch angepasst. Auch sie verlangsamen ihre Fahrt, wählen eine andere Route oder fahren in eine Haltebucht, um eventuellen Rettungsfahrzeugen Platz zu machen. Unerwartete Vollbremsungen und Ausweichmanöver gibt es so also (so gut wie) nicht.

Bislang kommt ca. ein Drittel des Mikroplastiks in Deutschland durch Reifenabrieb: Da autonom fahrende Fahrzeuge signifikant weniger und langsamere Bremsvorgänge haben, geben sie auch deutlich weniger Mikroplastik an die Umwelt ab

Bislang gibt es nur Strecken mit autonom fahrenden Fahrzeugen, die einen bestimmten Weg auf ihrer eigenen Fahrbahn hin und her fahren. Um aber den zukünftigen Stadtverkehr komplett auf autonom fahrende, zentral gesteuerte Fahrzeuge umstellen zu können, bedarf es großer Teststrecken, wie es die Frankfurter Brücken sind. Nur durch live-Anwendung kann man ein derart hochkomplexes System entwickeln.

Aber der Aufwand lohnt sich vor allem im Hinblick auf die Natur und zukünftige Generationen: Immer mehr Mikroplastik wird in die Natur abgegeben und gelangt von da in unseren Organismus. Für gewöhnlich denkt man dabei an Plastik im Meer als Hauptquelle der Belastung. Aber in Deutschland kommt ein Drittel des Mikroplastiks, das in die Umwelt gelangt, durch Reifenabrieb. Mithilfe zentraler Systeme zur bremsmindernden Steuerung aller Fahrzeuge kann zumindest diese größte Mikroplastik-Quelle in Deutschland signifikant reduziert werden.

Auf den Brücken bieten Geländer und Mäuerchen zusätzliche Sicherheit für Mensch und Tier

Die autonom fahrenden Fahrzeuge können einen Fußgänger zwar mehrfach wahrnehmen – aber es fehlt das Einschätzungsvermögen, welche Reaktion ein Fußgänger im nächsten Moment an den Tag legen könnte: ob er beispielsweise losrennen oder stehen bleiben wird.

Daher sind die Fahrbahnen auf der einen Seite durch Schmuckgeländer von den Gehwegen abgegrenzt. Auf der anderen Seite der Fahrbahnen liegen Naturwiesen, zu denen nur ein Mäuerchen gegen Kleinsttiere schützt. Die Fahrzeuge fahren so völlig ungestört von Mensch und Tier.

Sollte es doch einmal jemand auf die Fahrbahn gelangen, so wird die Person von den Sensoren der Strecke und der autonomen Fahrzeuge sofort erfasst und die Fahrzeuge bremsen.

Ein weiterer Sicherheitsfaktor: Die Fahrzeuge können nicht von der Spur abweichen und werden durch die Fahrbahnform stabilisiert

Durch die Einsenkung und Form der Fahrbahnen ist dafür gesorgt, dass die Fahrzeuge nicht vom Weg abweichen.

Die Fahrzeuge, die nur mit einer maximalen Geschwindigkeit von 30 Kilometern pro Stunde fahren, können durch eine 35 cm tiefe Absenkung der Strecke aus eigener Kraft also nicht aus den Bahnen geraten.

Außerdem ist die Fahrbahnoberfläche konkav geformt, wodurch die Fahrzeuge automatisch in der Mitte stabilisiert werden.

Weiterhin sind die Fahrbahnen von den Fußwegen in vielen Fällen durch einen 10 Zentimeter hohen Sockel, auf dem ein Schmuckgeländer befestigt ist, getrennt. So können weder Fahrzeuge auf den Gehweg fahren, noch Fußgänger unabsichtlich auf die Fahrbahn gelangen.

Als weitere Absicherung sind Poller an allen Kurven der Brückenfahrstrecke vorgesehen

An Kurven sind zusätzlich noch etwa ein Meter hohe Poller einbetoniert, die das Herausfahren aus den Fahrrinnen verhindern. Diese Poller haben jedoch mehr eine psychologische Funktion: Sie zeigen den Fahrgästen, dass alles für ihre Sicherheit getan wird. Die Fahrzeuge selbst können die Fahrbahn bei der 35cm tiefen Einsenkung, die an kritischen Stellen wie z.B. Kurven durch ein Mäuerchen für die Geländerverankerung auf 45cm erhöht wird, ohnehin nicht verlassen.

Profis zu dem Thema

BTU Cottbus-Senftenberg Lehrstuhl Technische Mechanik und Fahrzeugdynamik - Institute of Automotive Engineering (FZD) - Hochschule München Fakultät für Maschinenbau, Fahrzeugtechnik, Flugzeugtechnik - KIT Institut für Mess- und Regelungstechnik (MRT)

Ein weiterer Sicherheitsfaktor: Die konkave Fahrbahnform sorgt dafür, dass sich die Fahrzeuge automatisch in der Mitte zentrieren

Und in den ersten Jahren gibt es noch Bus- und Bahnbegleiter – damit sich alle jederzeit gut aufgehoben fühlen

Autonomes Fahren ist ungewohnt. Ein Bus ohne Fahrer, eine Straßenbahn ohne Fahrerin? Aktuell wäre dies für die meisten Menschen eher beängstigend. Daher fahren in den ersten Jahren auf den Frankfurter Brücken immer Bus- und Bahnbegleiter mit. Sie dienen als Ansprechpartner/-innen; beantworten Fragen, zeigen wie man die App benutzt und helfen bei Unsicherheiten und bei allem, was sonst noch anfällt. Gerade für Senioren und Seniorinnen ist ein Mensch, an den sie sich mit ihren Fragen wenden können, wichtig.

Die Fahrbahn auf den Frankfurter Brücken bleibt stets in einwandfreiem, sicheren Zustand

Der geschützte Charakter der Verkehrswege auf den Brücken führt dazu, dass die Fahrbahnen sich immer in einem gutem Zustand befinden.

Umwelteinflüsse wie die Verformung des Straßenbelags der Fahrbahnen durch Wurzelwerk von Bäumen gibt es nicht, da keine Bäume bzw. nur für die Brückenstruktur geeignete Pflanzen auf den Brücken gepflanzt werden.

Da es ein geothermisch erwärmbares System unter den Fahrbahnen gibt und Frost somit den Straßenbelag ebenfalls nicht beschädigen kann, bleibt die Strecke eben und die Fahrt mit den Fahrzeugen auf den Brücken nahezu erschütterungsfrei und extrem ruhig.

Die Fahrbahn auf den Frankfurter Brücken ist plan, sammelt Gießwasser und bleibt auch im Winter frostfrei und sicher befahrbar

Die Fahrbahn auf den Frankfurter Brücken verfügt über ein Regenwasserauffangsystem, wodurch weiteres Gießwasser für die Pflanzen auf und neben den Brücken zur Verfügung steht.

Zusätzlich wird mit dem Abwasser-Gitterstreifen ein dünner Metallstreifen in die Fahrbahn integriert, welcher vom autonomen System zur Navigation genutzt wird.

Durch ein ausgeklügeltes Netz an Wasserleitungen, das unterhalb der Fahrbahn verläuft, wird überschüssige geothermische Energie im Winter dazu genutzt, die Straße zu jeder Zeit frostfrei zu halten.

Sicherheit und Komfort gehen Hand in Hand: Durch das zentrale Steuerungssystem wird die Geschwindigkeit der Fahrzeuge auf jedem gefahrenen Meter dem Fahrbahnverlauf optimal angepasst - so sinkt die Unfallgefahr auf fast Null und der Komfort steigt, Fahrgästen in Kurven nicht schwindlig wird

Auf den Frankfurter Brücken optimiert das zentrale System die Geschwindigkeit der Fahrzeuge in den Kurven so, dass die Querbeschleunigung immer unter 1,5 m/s2 liegt. Dies ist ohne besonderen Aufwand möglich, da das zentrale Steuerungssystem die genaue Beschaffenheit aller Kurven kennt. Eine Beschleunigung (auf maximal 30km pro Stunde) erfolgt ausschließlich auf geraden Strecken.

Dies sorgt für maximale Sicherheit, aber gleichzeitig auch für erhöhten Komfort: Beim Befahren von kurvigen Strecken mit dem Auto wird manchen Menschen schnell übel. Die geschieht dadurch, dass der Fahrer des Fahrzeuges mit hoher Geschwindigkeit in die Kurve fährt oder beim Verlassen der Kurve beschleunigt. Die Insassen erfahren dabei eine hohe, sogenannte Querbeschleunigung.

Messungen zeigen erfahrungsgemäß, dass Fahrgäste im herkömmlichen Personen-Nahverkehr maximal Querbeschleunigungen von ca. 2,0 – bis 2,5 m/s2 ausgesetzt sind. Die die Fahrzeuge auf den Frankfurter Brücken optimal ausgesteuert vergleichsweise zügig an ihr Ziel gelangen, sind hohe Geschwindigkeiten oder Beschleunigungen bei Kurven unnötig.

Um alle Vorteile möglicher Lenkkonzepte für den bestmöglichen und platzsparenden Streckenverlauf auf den Frankfurter Brücken zu nutzen, wurden verschiedene Lenkkonzepte gegenübergestellt

Üblicherweise werden Fahrzeuge durch die Lenkung der Vorderachse gesteuert. Es ist jedoch auch möglich, die Hinterachse ebenfalls zu lenken, um engere und schmalere Kurven befahren zu können. Für maximalen Fahrkomfort und einfache Realisierbarkeit der Lenkung greifen die Fahrzeuge auf eine Hybridlenkung zurück, welche ein Lenkverhältnis von 0,7 zwischen Vorder- zu Hinterachse aufweist. Die Einflüsse des Einschlagwinkels auf den Kurveninnenradius und die Fahrbahnbreite sind für die einzelnen Lenkkonzepte graphisch dargestellt.

Die Fahrbahnen auf den Frankfurter Brücken werden von Anfang im Hinblick auf maximale Sicherheit und bestmöglichen Komfort ausgestaltet: So wurden die Maße der Schleppkurve des größten Fahrzeuges berechnet und sichergestellt, dass jede Kurve bequem zu bef

Damit ein großes Fahrzeug um eine Kurve fahren kann, darf diese nicht zu eng und nicht zu schmal sein. Daher wurden die Schleppkurven der größten Fahrzeuge auf den Frankfurter Brücken mithilfe geometrischer Beziehungen genau ermittelt.

Hierfür sind nicht nur der Radstand, sondern auch die Überhänge vorne und hinten relevant. Die gezeigten Daten sind für das Modell Neoplan NH 6/7 gültig, welches die größten Fahrzeugabmessungen aufweist.

Die Fahrstrecke auf den Frankfurter Brücken wurde entsprechend der Schleppkurven der größten Fahrzeuge geplant: Sicherheit, Fahrkomfort und reibungsloser – i.e. zeitsparender – Verkehr werden damit sichergestellt

Bei der Planung der Fahrstrecke wurden die Radien und Breiten der Kurven digital erstellt und mit den Berechnungsergebnissen abgeglichen, sodass sichergestellt wird, dass die Strecke für alle Fahrzeuge geeignet ist.

Fazit: Auf den Brücken wird höchster Komfort beim autonomen Fahren möglich – als attraktive Alternative zum Indiviualverkehr

Durch Geländer zu den Gehwegen hin sowie automatisierte Fußgänger-Übergänge werden die Fahrstrecken auf den Brücken frei von äußeren Einflüssen gehalten.

Diese geschützten, exklusiven Fahrstrecken ermöglichen es, ein paar der herkömmlichen Probleme autonomer Verkehrssysteme zu lösen: Kein Fahrzeug wird durch willkürliche Handlungen von Menschen oder Tieren überraschend beeinträchtigt oder zum Stillstand gebracht. Außerdem sind sämtliche Fahrzeuge im zentralen Leitsystem vernetzt, was bedeutet, dass die Verkehrsteilnehmer vorrausschauend auf Störungen reagieren und die Auswirkungen sowie Bremsmanöver minimieren können.

Die Brückenplanung berücksichtigt von Anbeginn Fahrtkomfort und Sicherheit, indem Fahrbahnoberflächen entwässert und frostfrei gehalten werden und Kurvenradien für Fahrzeuggrößen und Fahrtgeschwindigkeit optimiert werden.

Hoher Komfort, außerordentliche Sicherheit und zügige Transportleistung sind das Ergebnis.

Mit dem autonom fahrenden Brückenverkehr als Vorreiter wird der Weg bereitet für weniger Fahrzeuge auf den Straßen unserer Städte und die Reduktion von Mikroplastik durch Reifenabrieb.