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Wegbereiter der Vernetzung im Verkehrswesen

2019-11-18 | 6 Min. Lesezeit | 6 Min. Lesezeit
Text: Lina Törnquist Foto: Jay Watson, Getty Abbildung: Dan Hambe
Fortschritte im Bereich der Vernetzung erschließen zahlreiche neue intelligente Verkehrslösungen, die dazu beitragen werden, die Verkehrssicherheit und den Verkehrsfluss zu verbessern und den Kohlenstoffdioxid-Ausstoß zu verringern. Im "Connected Solutions Innovation Hub" in Kalifornien arbeitet Volvo Trucks mit Branchenpartnern zusammen, um neue Möglichkeiten zu entwickeln und bei den aktuellsten Trends in Sachen Vernetzung auf dem neuesten Stand zu bleiben.
Eine stark befahrene Autobahn bei Nacht, von einem Lkw-Fahrerhaus aus gesehen

Ein typischer Volvo Lkw ist mit weit entfernten Mobiltelefontürmen und Satelliten vernetzt, damit er mit GPS navigieren oder sich zu Wartungszwecken mit den Flottenmanagementdiensten verbinden kann. Die Spezialisten der Volvo Group für vernetzte Fahrzeuge sind jedoch der Ansicht, dass die nächste Welle der Lkw-Technologie lokaler sein wird. Dies könnte den Einsatz vernetzter Fahrzeugtechnologien für die Lösung größerer Probleme möglich machen, z. B. Transporte effizienter zu gestalten und die Verbesserung der Lebensqualität in Gemeinden mit starkem Lkw-Verkehr.

Dadurch erhalten der Lkw und der Fahrer Echtzeitinformationen, mit denen sie planen und schnell auf eintretende Veränderungen reagieren können. Diese Technologien können zu einem verbesserten Verkehrsfluss, mehr Sicherheit und größerer Effizienz führen.

Sie arbeiten mit einer Reihe von Technologien, mit denen ein Lkw fast ohne Verzögerung mit anderen Fahrzeugen und der Infrastruktur in seiner Umgebung kommunizieren kann. Dazu gehören sowohl Funkwellen mittlerer Reichweite, die bis zu 500 Meter „vorausfühlen“ können, als auch 5G-Hochgeschwindigkeitsnetze, mit denen Fahrzeuge eine bis zu 20-mal schnellere Verbindung zur Umgebung herstellen können als die heutigen 4G-Netze.

„Dadurch erhalten der Lkw und der Fahrer Echtzeitinformationen, mit denen sie planen und schnell auf eintretende Veränderungen reagieren können. Diese Technologien können zu einem verbesserten Verkehrsfluss, mehr Sicherheit und größerer Effizienz führen“, erklärt Jenny Elfsberg, die das Connected Solutions Innovation Lab der Volvo Group in Kalifornien leitet. Dort ist sie für den Aufbau von Innovationspartnerschaften für die Zusammenarbeit an neuen Technologien zuständig, was auch die Konnektivität umfasst.

Wie viele andere Orte auf der Welt braucht Kalifornien Lösungen, um den Verkehr in Fluss zu bringen. Der Staat hat bereits eine florierende Wirtschaft und eine wachsende Bevölkerung. Hinzu kommt, dass durch die Vielzahl von Zustelldiensten und Carsharing-Fahrzeugen, die vom innovativen Technologiesektor des Staates angetrieben werden, Straßen und Autobahnen noch stärker befahren werden. In vielen Städten und an zahlreichen Verkehrsknotenpunkten hat sich die Verkehrsüberlastung in den letzten Jahren noch erhöht, was sowohl für Pendler als auch für Frachtunternehmen zu langen und kostspieligen Verzögerungen geführt hat. Glücklicherweise hat Kalifornien bei der Suche nach Lösungen auch einen Vorsprung: eine Kultur der Innovation und des Unternehmertums, ehrgeizige Klimaziele und zukunftsorientierte Behörden.

Wie können neue Arten der Vernetzung Kalifornien dabei helfen, seine Verkehrssituation zu verbessern? Tests in der Stadt Carson südlich von Los Angeles könnten einen neuen Weg aufzeigen. Im Rahmen eines staatlich finanzierten Forschungs- und Entwicklungsprojekts demonstrierte Volvo Trucks zusammen mit anderen Partnern aus dem privaten und öffentlichen Sektor ein Konzept namens „Eco-Drive“, bei dem Lkw entlang ausgewählter Güterverkehrskorridore mit intelligenten Ampeln vernetzt wurden.

Per drahtloser Kommunikation erhalten Lkw in Echtzeit Signalphasen- und Schaltzeitdaten von Ampeln, wenn sie sich in deren unmittelbarer Nähe befinden. Anhand dieser Daten, seinen GPS-Koordinaten, seiner Geschwindigkeit und dem Standort der Ampel erstellt dann jeder Lkw ein Echtzeit-Fahrgeschwindigkeitsprofil. Dies ermöglicht dem Fahrer, scharfe Beschleunigungs- oder Bremsmanöver zu vermeiden, wenn er sich der Ampel nähert.

Das übergeordnete Ziel ist die Reduzierung von Stopps und Verkehrsstaus, um die Gesundheit und Lebensqualität in den Gemeinden entlang der Güterverkehrskorridore zu verbessern. Eco-Drive-Konzepte werden zur Zeit an Ausfallstraßen in der Nähe der verkehrsreichen Häfen von San Pedro Bay in Südkalifornien evaluiert. Da rund 70 Prozent der US-amerikanischen Im- und Exporte über kalifornische Häfen erfolgen, kann ein effizienterer Verkehrsfluss auf diesen Zufahrtsstrecken zu erheblichen Effizienzgewinnen für den ein- und abgehenden Güterfluss der USA führen.

Wir befinden uns derzeit in einer Erkundungsphase, in der Behörden und Kunden eine wichtige Rolle einnehmen. Durch die Zusammenarbeit können wir die besten Wege finden, um die Branche voranzubringen.

„Eco-Drive zeigt, dass es möglich ist, diese Technologie einzusetzen – aber wir stehen noch ganz am Anfang“, erklärt Jenny Elfsberg. Zukünftig könnten diese Technologien für eine Vielzahl von Effizienzverbesserungen genutzt werden, beispielsweise zur Schaffung grüner Korridore, um Bussen, Gefahrgutfahrzeugen oder Gütern mit kurzer Lagerfähigkeit Vorrang einzuräumen. In der Zwischenzeit könnten Sensoren an der Infrastruktur Statusberichte und Verkehrsinformationen für Fuhrparkmanager bereitstellen, damit diese die Routen besser planen können. 

„Heute gibt es eine Verzögerung bei den Informationen, die Fahrer aus ihrer Umgebung erhalten, weil die Daten in die Cloud und wieder zurück gesendet werden müssen. In Zukunft werden die Informationen jedoch optimiert sein, so dass sie fast sofort übertragen werden. Zudem wird es interaktiver sein“, erläutert Jenny Elfsberg. 

Echtzeitinformationen können dabei helfen, die Verkehrsplanung sehr dynamisch zu gestalten und die Art von Überlastungsproblemen anzugehen, mit denen Städte in Kalifornien und auf der ganzen Welt zu kämpfen haben. Der höhere Grad der Vernetzung wird auch die Sicherheit des autonomen Fahrens verbessern, was jetzt nach und nach in die Gesellschaft eingeführt wird.

Dr. Aravind Kailas, Forschungs- und Innovationsmanager der Volvo Group North America, arbeitet in der Außenstelle der Volvo Group North America in Costa Mesa, eine Stunde südlich von Los Angeles. Er ist Experte für Vernetzung und arbeitet an der Entwicklung öffentlicher Richtlinien. 

„Ein Hauptgrund dafür, dass jetzt eine bessere Vernetzung möglich wird, besteht darin, dass die Elektronik deutlich günstiger wird und viel weniger Batteriestrom benötigt. Und das macht es möglich, sowohl die Fahrzeuge als auch die Infrastruktur mit mehr Sensoren auszustatten“, erklärt er und fügt hinzu: „Wir erwarten mehr Vernetzung zwischen Fahrzeugen untereinander, aber auch der Infrastruktur, sowie schnellere Verbindungen und mehr Möglichkeiten zur Vernetzung insgesamt – all diese Vernetzung wird mehr Probleme lösen.“ 

Dr. Aravind Kailas glaubt auch, dass Partnerschaften mit Stadtverwaltungen und Kunden der Schlüssel für die Zukunft sein werden.

„In Kalifornien gibt es viele kreative Entscheider und Technikinnovatoren. Es ist die richtige Mischung, um innovative Transportlösungen zu entwickeln und einzusetzen. Derzeit befinden wir uns in einer Erkundungsphase, in der sowohl Regierungsbehörden als auch Kunden eine wichtige Rolle dabei zukommt, sicherzustellen, dass diese neuen Technologien kommerziell verfügbar werden. Durch Zusammenarbeit können wir den besten Weg für die Zukunft finden.“ 

Vernetzung – die Fakten
Die Transportbranche wird eine immer schnellere Vernetzung zwischen Lkw und der Welt um sie herum erleben, einschließlich anderer Fahrzeuge und Infrastruktur. Dies wird die Betriebszeit der Lkw erheblich erhöhen.

Die zunehmende Vernetzung wird zu einem großen Teil durch die Entwicklung der Technologie sowohl der Lkw als auch der Infrastruktur sowie durch die Verfügbarkeit kostengünstiger Hardware vorangetrieben.

Verbesserte Vernetzung in Echtzeit kann zur Lösung von Verkehrsproblemen beitragen, z. B. in den Bereichen Sicherheit, Verkehrsstaus und Umweltbelastung. Sie ermöglicht die schrittweise Einführung weiterer moderner Transporttechnologien, darunter auch Automations- und Elektromobilitätslösungen.

Mit seiner Mischung aus zukunftsorientierten Behörden und Unternehmern ist der Bundesstaat Kalifornien eine Hochburg für innovative Konnektivitätslösungen, die die Art und Weise, in der Menschen und Güter bewegt werden, revolutionieren werden. 

Das Eco-Drive-Konzept
Eco-Drive ruft drahtlos Echtzeitinformationen über Ampeln und Schaltzeitdaten ab. Es gibt Lkw-Fahrern akustische und visuelle Rückmeldungen, sodass diese ihre Geschwindigkeitsprofile regulieren und optimieren können. Eco-Drive hat das Potenzial, den Verkehrsfluss zu verbessern, Lärm zu reduzieren und die Straßenkapazität zu erhöhen.

Zukünftige Vernetzung wird möglich
Mehrere verschiedene Technologien: So wie Ihr Mobiltelefon 3G für Anrufe, Bluetooth für die Verbindung zu Ihrem Headset und Wi-Fi für die Verbindung zu Ihrem lokalen Internetnetzwerk verwendet, werden sich vernetzte Fahrzeuge und Infrastrukturen auf eine Vielzahl unterschiedlicher Nah- und Fernkommunikationstechnologien stützen. Es gibt keine Universallösung für alle Transportprobleme.

Dedizierte Nahbereichskommunikation: Echtzeitkommunikation mit kurzer Reichweite (ca. 300 m), die keine Telekommunikationsinfrastruktur benötigt, wie z. B. Mobilfunkmasten.

5G: Die fünfte Generation digitaler Mobilfunknetze. Das Netzwerk wird deutlich schneller sein als es aktuell möglich ist (es ist bis zu 20-mal so schnell wie 4G LTE), und es wird erwartet, dass es maschinenbasierte Funktionen voranbringen wird, bei denen das Internet der Dinge im Mittelpunkt steht. Dies schließt auch autonome und vernetzte Geräte ein.