Der Transportsektor verursacht jedes Jahr bis zu 8 Milliarden Tonnen CO2-Emissionen, wovon fast 75% davon vom Strassentransport ausgehen. Derzeit sind etwa 1 Milliarde Privatfahrzeuge im Einsatz. Diese Zahl wird bis zum Jahr 2050 voraussichtlich auf 2,4 Milliarden ansteigen.
Deshalb werden dringend neue nachhaltige Technologien und Lösungen benötigt. Eine Optimierung der heute genutzten öffentlichen Verkehrsmittel kann und wird dazu beitragen, diese zuvor genannten Zahlen zu senken und die Möglichkeit eröffnen, intelligentere und nachhaltigere Wege zum Pendeln zu wählen. Derzeit decken öffentliche Verkehrsmittel die letzte Meile oft nicht effektiv ab, was die Pendler dazu veranlasst, persönliche Fahrzeuge zu bevorzugen.
Eine Lösung für besagte letzte Meile sind die autonomen Level-4-Shuttles von Auve Tech.
Auve Tech ist ein Unternehmen mit Sitz in Estland, das sich auf die Entwicklung und Herstellung von autonomen Transportsystemen spezialisiert hat. Ihr umfassender Service beinhaltet den Bau der Shuttles, die Vorkartierung des Gebiets, die Einrichtung der Flotte sowie die Überwachung und den Service der Fahrzeuge. NetModule liefert mit ihren Routern die dafür notwenigen Geräte zur Konnektivität zwischen den Fahrzeugen und der Cloud.
Eine Plattform, viele Vorteile
Die autonomen Shuttles von Auve Tech sind in der Lage, die öffentlichen Verkehrssysteme schon heute zu verändern, da sie über die notwendige Strassenzulassung verfügen und leicht in die bestehenden Verkehrsinfrastrukturen integriert werden können. Sie erleichtern den Transport auf der letzten Meile, indem sie Bereiche abdecken, die nicht Teil der öffentlichen Infrastruktur sind oder wo kleinere Fahrzeuge für kürzere Strecken benötigt werden – wie z.B. auf schmalen Strassen oder in Fussgängerzonen. Das Ziel dabei ist es, die innerstädtischen Gebiete grüner und sauberer zu machen, indem der Verkehr von Privatfahrzeugen reduziert und so auch Parkplätze zurückgebaut werden können.
Mit der Lösung ist es auch möglich, den Aufbau der Shuttles als eine Plattform für weitere Anwendungen wie Abfallentsorgung oder Service-Fahrzeuge für Stadtwerke zu nutzen. Der Vorteil für den Betreiber liegt darin, dass er nur eine Plattform betreuen und bedienen muss – alle Fahrzeuge funktionieren nach demselben Prinzip.
Die für den Personentransport eingesetzten Shuttles bieten Platz für bis zu 8 Fahrgäste und fahren mit niedrigen Geschwindigkeiten bis zu 25 km/h. Alle Shuttles sind mit LiDARs, Kameras und GPS ausgestattet, um sich einen Überblick über die Umgebung verschaffen zu können, sich auf der vordefinierten Route zu lokalisieren und verschiedene Objekte bzw. Hindernisse während der Fahrt zu identifizieren (Fußgänger, Fahrräder, statische Objekte, etc.). Um in bestimmten Situationen zu helfen, bleibt die Option zur manuellen Übernahme der Steuerung bestehen. Damit kann in Notsituationen ein Teleoperator von einem zentralen Kontrollraum ein Fahrzeug in Echtzeit übersteuern.
Derzeit fahren die Shuttles mit einer Batterie-Ladung bis zu 8 Stunden. Um weitere ressourcenschonende Lösungen anzubieten, hat Auve Tech zwei Prototypen in der Entwicklung: Wasserstoffbetriebene Shuttles (in Zusammenarbeit mit der Universität Tartu) sowie die Verwendung von Superkodensatoren als Energiespeicher (in Zusammenarbeit mit Skeleton Technologies).
Herausforderung Konnektivität
Für das autonome Fahren wird eine Telematik- bzw. Kommunikationseinheit benötigt, die den Anforderungen der Anwendung im Straßenverkehr genügt und über die notwendigen Zulassungen zum Betrieb verfügt. Gerade im Straßenverkehr ist eine Zulassung von großer Bedeutung, da die im Fahrzeug eingebauten Komponenten den gesetzlichen Vorschriften entsprechen müssen.
Um eine sichere und stabile Anbindung der autonomen Fahrzeuge an die Steuer-Software zu gewährleisten, ist eine redundante Konnektivität notwendig. Mehrere gleichzeitig laufende LTE-Verbindungen - zur Sicherheit mit unterschiedlichen SIM-Karten - sind von Vorteil, um eine permanente Kommunikation vom Fahrzeug zur zentralen Cloud-Steuerung zu gewährleisten. Zusätzlich zu den vorhandenen aktiven Verbindungen muss die Telematikeinheit weitere, nicht-aktive Verbindungen als Reserve bereitstellen können. Somit haben die aktiven Modems ein weiteres Backup im Falle eines Ausfalls.
Unabhängig von der Komplexität der laufenden Anwendungen ist es wichtig, dass die Telematikeinheit einfach und sicher zu konfigurieren ist. Während des Betriebs müssen die verantwortlichen Personen in der Lage sein, over the air (OTA) auf diese zuzugreifen, um Services durchzuführen. Die NetModule Router Software erlaubt den Zugriff/Update von verschiedenen Applikationen, ohne dabei zentrale Applikationskomponenten der Telematikeinheit zu gefährden.
Die Datenverarbeitung im autonomen Fahrzeug ist in Bezug auf fahrzeugspezifische Informationen hochsensibel. Dazu befinden sich Fahrzeug und die Cloud-Steuersoftware in ständigem Austausch. Diese Datenströme dürfen nicht unterbrochen werden, und die übertragenen Informationen müssen gegen nichtautorisierten Zugriff geschützt werden. Werden weitere Dienste genutzt, wie z. B. WLAN für Fahrgäste, Ticketing-Systeme, Informationen zur Fahrzeugbeladung usw., müssen diese Daten von den Fahr- und Fahrzeugdaten getrennt übermittelt werden.
Lösungsweg
Auve Tech hat in seinen Fahrzeugen Router der Serie NB2800 von NetModule installiert. Mit zwei bis vier gleichzeitig laufenden LTE-Modems sorgen sie für eine durchgängige Kommunikation vom Fahrzeug zur zentralen Cloud-Steuerung.
Durch den Einsatz von mehreren LTE-Verbindungen können gängige Telekommunikationsdienste mit wenigen Konfigurationsschritten parallel auf unterschiedlichen Kanälen genutzt werden. Die Nutzdaten werden vollständig verschlüsselt mit VPN-Technologie übertragen. Mit zwei zusätzlichen SIM-Karten als Backup sind die Verbindungen so 8-fach geschützt.
Die Router von NetModule erfüllen die Vorschriften UNECE-R10 (E-Mark) und UNECE-R118 und sind damit bestens für den Einsatz im Straßenverkehr geeignet.
Fazit
Sowohl in Estland als auch in Griechenland fahren die ersten Busse von Auve Tech autonom und teleoperationsgesteuert auf öffentlichen Straßen. Insgesamt sind bisher 15 Busse im Einsatz.
Derzeit fahren alle Fahrzeuge ohne Latenzprobleme im bestehenden LTE- oder LTE-Advanced-Netz der lokalen Anbieter. Erste Tests mit 5G-Netzen haben gezeigt, dass die darin noch geringeren Latenzzeiten keinen positiveren Effekt auf den Betrieb der Fahrzeuge oder die Datenübertragung der Anwendung haben. Dementsprechend wird 5G sicherlich erst in der nächsten Generation zum Einsatz kommen. Die wichtigste Erkenntnis hierbei ist jedoch, dass dann ein automatischer Fall back auf LTE / LTE Advanced keine negativen Auswirkungen zeigt.
Autonome Fahrzeuge werden zunehmend eine tragende Rolle im Straßenverkehr spielen. Die neue Gesetzgebung in Deutschland zeigt dies deutlich auf.
Die Plattformstrategie von Auve Tech mit der NetModule-Konnektivität beweist, dass solche Lösungen neben Personalkosteneinsparungen auch enorme Geschäftspotenziale für beide Partner bieten.
Auve Tech und NetModule werden ihre Lösung für das autonome Fahren auf dem ITS World Congress vom 11. – 15. Oktober 2021 in Hamburg vorstellen. Wir freuen uns darauf, Sie als Gast vor Ort begrüßen zu dürfen oder Sie vorab mit einer Live-Demo zu überzeugen.