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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Streckennetzes für automatisiert fahrende Fahrzeuge.
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Aus der
DE 10 2014 013 672 A1 sind ein Verfahren und ein System zur Absicherung eines autonomen oder teilautonomen Betriebes von Fahrzeugen auf einem Verkehrsstreckennetz bekannt, wobei ein oder mehrere Fahrzeuge das Verkehrsstreckennetz befahren. Die Fahrzeuge weisen jeweils Sensoren zur Erfassung einer Umgebung, eine digitale Straßenkarte des Verkehrsstreckennetzes, eine Kommunikationseinheit zur Kommunikation mit einem externen Server und eine Auswerteeinheit auf. Die Auswerteeinheit ermittelt auf Basis der erfassten Umgebung und der digitalen Straßenkarte für eine vom jeweiligen Fahrzeug zurückgelegte Strecke eine Information zur Geeignetheit dieser Strecke für einen autonomen oder teilautonomen Betrieb von Fahrzeugen. Weiterhin übermittelt die Auswerteeinheit die Information mittels der Kommunikationseinheit an den externen Server, welcher eine Erlaubnisinformation zur Zulässigkeit der Strecke für den autonomen oder teilautonomen Betrieb von Fahrzeugen abhängig von der Information ermittelt und die Erlaubnisinformation an die Fahrzeuge übermittelt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb eines Streckennetzes für automatisiert fahrende Fahrzeuge anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, welches die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Ein Verfahren zum Betrieb eines Streckennetzes für automatisiert fahrende Fahrzeuge sieht erfindungsgemäß vor, dass das Streckennetz in Sektionen unterteilt ist und jede Sektion eine Einfahrt, eine Ausfahrt sowie eine Überwachungs- und Kontrollinstanz aufweist, wobei ein automatisiert fahrendes Fahrzeug, welches beabsichtigt, eine Sektion zu befahren, eine Anfrage an die entsprechende Überwachungs- und Kontrollinstanz stellt und mittels der Überwachungs- und Kontrollinstanz wird daraufhin eine Freigabe oder eine Absage an das automatisiert fahrende Fahrzeug erteilt. Bei erteilter Freigabe befährt das automatisiert fahrende Fahrzeug die jeweilige Sektion und dem automatisiert fahrenden Fahrzeug werden beim Befahren der Sektion detaillierte Statusinformationen dieser Sektion sowie Fahrbefehle in Bezug auf das Befahren dieser Sektion mittels der Überwachungs- und Kontrollinstanz übermittelt.
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Durch Anwendung des Verfahrens wird eine Komplexität eines Streckennetzes für automatisiert fahrende Fahrzeuge erheblich verringert, so dass eine Fahrzeugsicherheit automatisiert fahrender Fahrzeuge gesteigert werden kann.
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Zudem kann durch die Übermittlung der Statusinformationen der jeweiligen Sektion eine Unfallgefahr für die automatisiert fahrenden Fahrzeuge im in der Sektion vorliegenden Gefahrenfall verringert werden.
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Sowohl eine Erhöhung als auch eine Kontrolle eines Verkehrsflusses der jeweiligen Sektion des Streckennetzes sind durch Anwendung des Verfahrens möglich, wobei durch eine Dezentralisierung einer Kontroll- und Überwachungsfunktion Sicherheitsrisiken verringert werden und ein Datenschutz in Bezug auf die automatisiert fahrenden Fahrzeuge gestärkt werden kann.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
- 1 schematisch eine in Sektionen aufgeteilter Fahrstreckenabschnitt eines Streckennetzes,
- 2 schematisch eine in Sektionen aufgeteilte Fahrstrecke zwischen zwei Verteilzentren und
- 3 schematisch einen in Sektionen aufgeteilten Fahrstreckenabschnitt mit miteinander verbundenen Überwachungs- und Kontrollinstanzen.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt einen in 3 Sektionen S1 bis S3 aufgeteilten Fahrstreckenabschnitt F eines Streckennetzes für automatisiert fahrende Fahrzeuge 1, 2, wobei das Streckennetz sektionenbasiert ausgebildet ist. Dabei können die Sektionen S1 bis S3 unterschiedlich lang sein.
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Jede der Sektionen S1 bis S3 weist eine Einfahrt E, ein sogenanntes Section Entry Gate, und eine Ausfahrt A, ein sogenanntes Section Exit Gate, auf und zudem ist jeder Sektion S1 und S2 jeweils eine in den 2 und 3 dargestellte Überwachungs- und Kontrollinstanz M, ein sogenannter Section Master, zugeordnet.
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Eine in 3 Sektionen S1 bis S3 aufgeteilte Fahrstrecke F1, deren Start ein Verteilzentrum V1 und deren Ende ein weiteres Verteilzentrum V2 bildet, ist in 2 gezeigt.
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Gemäß der in den 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiele befindet sich ein Fahrzeug 1 in einer ersten Sektion S1 und ein weiteres Fahrzeug 2 in einer dritten Sektion S3 des Fahrstreckenabschnittes F oder der Fahrstrecke F1.
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Beabsichtigt ein Fahrzeug 1, 2 eine Sektion S1 bis S3 zu befahren, stellt das jeweilige Fahrzeug 1, 2 eine Anfrage an die der entsprechenden Sektion S1 bis S3 zugeordnete Überwachungs- und Kontrollinstanz M.
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Mittels der Überwachungs- und Kontrollinstanz M wird daraufhin eine Freigabe oder eine Absage an das anfragende Fahrzeug 1, 2 erteilt, wobei mittels der Überwachungs- und Kontrollinstanz M die Einfahrten E und die Ausfahrten A der Sektionen S1 bis S3 gesteuert werden.
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Erteilt die angefragte Überwachungs- und Kontrollinstanz M eine Freigabe für das Fahrzeug 1, 2 kann an einer Einfahrt der Sektion S1 bis S3 grünes Licht aufleuchten, wodurch ein Verfügbarkeitsmodus angezeigt wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Freigabe dem jeweiligen Fahrzeug 1, 2 auch über Funk und/oder Mobilfunk mitgeteilt werden.
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Mittels aufleuchtenden roten Lichtes wird ein Sicherheitsmodus, ein sogenannter Safety Modus, angezeigt. Auch hier kann eine entsprechende Benachrichtigung alternativ oder zusätzlich mittels Funk und/oder Mobilfunk an das entsprechende Fahrzeug 1, 2 übermittelt werden.
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Denkbar ist auch, dass die Freigabe oder die Nichtfreigabe zum Befahren der jeweiligen Sektion S1 bis S3 alternativ oder zusätzlich zu der Ausgabe an der jeweiligen Einfahrt E direkt von der Überwachungs- und Kontrollinstanz M an das entsprechende Fahrzeug 1, 2 übermittelt wird.
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Ist die Freigabe zum Befahren der jeweiligen Sektion S1 bis S3 mittels der der Sektion S1 bis S3 zugeordneten Überwachungs- und Kontrollinstanz M an das entsprechende Fahrzeug 1, 2 erteilt, fährt dieses in die entsprechende Sektion S1 bis S3 ein.
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Ab der Einfahrt E der jeweiligen zum Befahren freigegebenen Sektion S1 bis S3 erhält das jeweilige Fahrzeug 1, 2 von der Überwachungs- und Kontrollinstanz M detaillierte Statusinformationen der jeweils befahrenen Sektion S1 bis S3 sowie Fahrbefehle.
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Als Statusinformation werden dem jeweiligen Fahrzeug 1, 2 von der Überwachungs- und Kontrollinstanz M Verkehrsinformationen und Wetterinformationen übermittelt, wobei als Fahrbefehle eine Richtgeschwindigkeit zum Befahren der Sektion S1 bis S3 und/oder ein Haltesignal an das jeweilige Fahrzeug 1, 2 gesendet werden bzw. wird.
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In den in den 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispielen sind im Bereich einer dritten Sektion S3 Signalquellen S positioniert, die Statusinformation der dritten Sektion S3 des Fahrstreckenabschnittes F oder der Fahrstrecke F1 erfassen und der der Sektion S1 bis S3 zugeordneten Überwachungs- und Kontrollinstanz M gesendet werden.
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Erreicht das jeweilige Fahrzeug 1, 2 einen Endkorridor einer befahrenen Sektion S1 bis S3, stellt das Fahrzeug 1, 2 eine Anfrage an eine Überwachungs- und Kontrollinstanz M einer nächsten Sektion S2, S3 des Fahrstreckenabschnittes F oder der Fahrstrecke F1. Zudem meldet sich das Fahrzeug 1, 2 nach erfolgter Freigabe an der Ausfahrt A der zuletzt befahrenen Sektion S1 bis S3 ab.
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Hierbei erfolgt optional eine Überwachungs- und Kontrollübergabe der Überwachungs- und Kontrollinstanzen M untereinander, wie mittels der gestrichelten Linie in 3 gezeigt ist.
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Fahrzeug 1, 2 die Statusinformationen und Fahrbefehle der nächsten Sektion S2, S3 abonnieren kann, so dass die Statusinformationen und die Fahrbefehle der entsprechenden Überwachungs- und Kontrollinstanz M bei einer Fahrtrouten- und Trajektorienplanung des Fahrzeuges 1, 2 sowie bei einer Tank- oder Elektroladestrategie berücksichtigt werden können.
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Besteht in einer der Sektionen S1 bis S3 eine Gefahr, beispielsweise wegen vorherrschender Witterungsbedingungen und/oder wegen eines nicht gezeigten, verunfallten Fahrzeuges, so wird mittels der Überwachungs- und Kontrollinstanz M die Einfahrt E in die betreffende Sektion S1 bis S3 für die Fahrzeuge 1, 2 oder für neu ankommende Fahrzeuge gesperrt. Weiterhin werden in einem solchen Fall die Fahrzeuge 1, 2 und Abonnenten der entsprechenden Sektion S1 bis S3 informiert, wobei eine Richtgeschwindigkeit vermindert wird bis die Gefahr vorüber ist.
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Die Fahrzeuge 1, 2, für die eine Einfahrt E einer Sektion S1 bis S3 gesperrt ist, erhalten den Fahrbefehl, an einer zur Verfügung stehenden Haltemöglichkeit H, einer sogenannten Waiting Shoulder, eines Endkorridors der entsprechenden Sektion S1 bis S3 zu halten und zu warten.
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Durch eine Dezentralisierung der Überwachungs- und Kontrollfunktion mittels der Überwachungs- und Kontrollinstanzen M werden Sicherheitsrisiken auf dem Fahrstreckenabschnitt F oder der Fahrstrecke F1 zwischen den Verteilzentren V1, V2 verringert.
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Eine Cyberattacke kann im vergleichsweise schlimmsten Fall nur Einfluss auf einen Teil einer Fahrzeugflotte automatisiert fahrender Fahrzeuge 1, 2 nehmen anstatt auf alle Fahrzeuge 1, 2 des Streckennetzes. Ein Datenschutz kann verbessert werden, da nicht alle Informationen zentral verfügbar und somit abgreifbar sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1, 2
- Fahrzeuge
- A
- Ausfahrt
- E
- Einfahrt
- F
- Fahrstreckenabschnitt
- F1
- Fahrstrecke
- M
- Überwachungs- und Kontrollinstanz
- S
- Signalquelle
- S1 bis S3
- Sektion
- V1, V2
- Verteilzentrum
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014013672 A1 [0002]
