Autonom fahrende Lkw für Logistikzentren

Training auf dem Betriebsgelände

Autonom fahrende Lkw für Logistikzentren

Gegenüber dem Straßenverkehr haben speziell eingerichtete Automatisierungszonen einen entscheidenden Vorteil: Dort können zulassungsfähige, autonom fahrende Fahrzeuge schon in naher Zukunft eingesetzt werden. Bild: Fraunhofer IVI
Anzeige
Räumlich abgegrenzte Gebiete wie zum Beispiel Betriebsgelände von Firmen sind ideale Testfelder für das autonome Fahren: Die Fahrzeuge benötigen keine Straßenzulassung, der Verkehr ist überschaubar, die Verkehrsteilnehmer sind informiert und Unbefugte haben keinen Zutritt. Fraunhofer entwickelt im Verbundprojekt „AutoTruck“ zusammen mit der Industrie Technologien für autonom fahrende Lkw in Logistikzentren. Die Ergebnisse fließen auch in die Forschung zu selbstfahrenden Fahrzeugen für den normalen Straßenverkehr ein.

Müde und geschafft von der langen Route trifft der Lkw-Fahrer am Betriebshof ein. Doch statt das Fahrzeug zur Beladerampe zu fahren, dort zu warten, bis dieser vollständig beladen ist, und den Laster anschließend auf dem Parkplatz abzustellen, kann der Fahrer früher seinen verdienten Feierabend genießen: Er steigt bereits am Tor zum Betriebshof aus – alles andere macht der Lkw alleine. Er fährt selbständig die Laderampe an, wartet, bis er beladen ist und stellt sich anschließend auf dem Parkplatz ab.

Autonome Fahrzeuge in Automatisierungszonen

Möglich machen es Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Verkehrs- und Infrastruktursysteme IVI gemeinsam mit verschiedenen Industriepartnern im Projekt AutoTruck. Die Forschenden setzen dabei ganz bewusst zunächst auf Automatisierungszonen, also etwa Minen, Lkw-Betriebshöfe, Häfen oder Betriebsgelände von Firmen. Im Gegensatz zum autonomen Fahren im Straßenverkehr lassen sich selbstfahrende Fahrzeuge in solch abgegrenzten Gebieten besser kontrollieren. Auch die Maximaleschwindigkeiten der Fahrzeuge liegen bei 15 bis 20 Stundenkilometern deutlich niedriger als im regulären Straßenverkehr.

„Gegenüber dem Straßenverkehr haben speziell eingerichtete Automatisierungszonen einen entscheidenden Vorteil: Dort können zulassungsfähige, autonom fahrende Fahrzeuge schon in naher Zukunft eingesetzt werden“, erklärt Dr. Sebastian Wagner, Gruppenleiter am Fraunhofer IVI. In diesen räumlich abgegrenzten Gebieten herrschten zwar kontrollierte Bedingungen. Dennoch müssten auch hier wesentliche Herausforderungen gelöst werden, die für den öffentlichen Straßenverkehr relevant und übertragbar seien.

Für die Betreiber von Betriebshöfen und Speditionen ergeben sich durch die autonom fahrenden Fahrzeuge zahlreiche Vorteile. Sie können zum einen dem demografischen Wandel entgegensteuern, denn Lkw-Fahrer sind zunehmend schwer zu gewinnen. Zudem würden die autonomen Fahrzeuge Tag und Nacht agieren, machen weniger Fehler, die Unfallzahlen sinken ebenso wie die Kosten. Die Technologien, die im Projekt AutoTruck entstehen, werden auf dem Betriebshof des Partners Emons Spedition GmbH demonstriert und weiterentwickelt.

Herzstück: Online-Leitstand

Kernstück der Fraunhofer-Entwicklung ist ein Online-Leitstand, genauer gesagt das System HelyOS, kurz für „Highly efficient online yard operating system“. Dieses ist über normale Internet-Browser bedienbar, und zwar weltweit. Statt also in jedem Lkw einen Fahrer beschäftigen zu müssen, kann ein einzelner Operateur beispielsweise in München 30 oder auch 50 Fahrzeuge in Dresden steuern. Die Fahrzeuge werden auf einer digitalen Landkarte im Internet dargestellt – falls gewünscht kann der Operateur auch Karten aus einem Vermessungsbüro überblenden. Im Leitstand kann er nicht nur sehen, wo sich die einzelnen Fahrzeuge befinden, sondern diese auch überwachen und Status-Infos wie Akku-Füllstand, Beladezustand und ähnliches abrufen. Und: Er kann Missionen und Arbeitsaufträge an die Fahrzeuge schicken, indem er beispielsweise auf der Karte eine Zielposition anklickt.

Auf einen solchen Klick hin startet der Leitstand die Live-Manöverplanung „TruckTrix“, die ebenfalls dem Fraunhofer IVI entstammt. Diese berechnet den vollständigen Weg, den der Lkw entlangfahren soll. Dabei berücksichtigt das System nicht nur die Geometrie des Fahrzeugs, sondern auch feste Hindernisse und die Bahnen der anderen autonom fahrenden Fahrzeuge. Um die festen Hindernisse mit einberechnen zu können, haben die Forscher die Karten um die entsprechenden Informationen erweitert, ebenso wie um die Angaben, wo befahrbare Bereiche liegen. TruckTrix ist als Online-Dienst über eine Schnittstelle für Anwender und Kunden verfügbar.

Erste eigenständige Fahr in einem Jahr

Die berechneten Wege werden an die Lkw geschickt, in die Fraunhofer IVI-Forscher marktgängige elektrische Steuerelemente integriert haben. Regelalgorithmen, ebenfalls aus dem Fraunhofer IVI, steuern den Antrieb und die Lenkung so an, dass die Soll- und die Ist-Positionen stets übereinstimmen. Das Ortungssystem des federführenden Partners Götting KG bestimmt dafür fortlaufend, wo sich der Lkw in der Automatisierungszone befindet.

Im Frühjahr 2018 wurde ein Lkw, der von den Partnern auf Elektroantrieb umgerüstet wurde, an das Fraunhofer IVI übergeben. Gespeist wird der Elektromotor mit 305 Kilowatt Dauerleistung aus Lithium-Eisen-Phosphat-Batterien. Weitere Einbauten wie beispielsweise Sensoren, Aktuatoren und Steuergeräte für das autonome Fahren sind in den nächsten Monaten vorgesehen. In gut einem Jahr soll das Fahrzeug dann seine erste eigenständige Fahrt unternehmen. „Viele der entwickelten Technologien lassen sich mittel- bis langfristig auf den öffentlichen Straßenverkehr übertragen“, ist Wagner überzeugt. (ig(

Anzeige

Konradin Industrie

Webinare & Webcasts

Technisches Wissen aus erster Hand

Whitepaper

Aktuelle Whitepaper aus der Industrie

Anzeige

Industrie.de Infoservice

Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der Industrie.de Infoservice?
Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin Verlag Robert Kohlhammer GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum Industrie.de Infoservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des Industrie.de Infoservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de