Motorisierte Fortbewegungsmittel nehmen einen großen Platz in unserem Alltag ein. Seit der Erfindung durch Carl Benz im Jahr 1886 hat sich die Zahl der Autos sehr schnell entwickelt. Viele besitzen heute ein eigenes Auto oder sind fast jeden Tag damit unterwegs.
Unter autonomem Fahren versteht man, dass Fahrzeuge selbstständig fahren. Man unterscheidet dabei verschiedene Level/Stufen, je nachdem, wie selbstständig das Auto fährt. Heute ist der Verkehr zum größten Teil noch manuell.
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Inhaltsverzeichnis
1 Begriffserklärung/Ausgangssituation
2 Verschiedene Automatisierungsstufen
2.1 Erstes Level: Assistiertes Fahren
2.2 Zweites Level: Teilautomatisiertes Fahren
2.3 Drittes Level: Hochautomatisiertes Fahren
2.4 Viertes Level: Vollautomatisiertes Fahren
2.5 Fünftes Level: Autonomes Fahren
3 Die Technik hinter dem autonomen Fahren
3.1 Kamera
3.2 Radar
3.3 Lidar
3.4 Bilderkennungsalgorithmen
3.5 Umgebungsmodell
3.6 Vernetzte Fahrzeuge
4 Chancen und Herausforderungen
4.1 Kraftstoffersparnis
4.2 Zeitkostenersparnis
4.3 Sicherheitsgewinn
4.4 Verringerung städtischer Stellplätze
4.5 Haftung
4.6 Akzeptanz der Nutzer
5 Das ethische Dilemma
6 Was muss sich neben den Autos ändern?
7 Aktueller Stand der Technik
8 Ausblick
Zielsetzung & Themen
Die vorliegende Arbeit untersucht die technologischen Grundlagen, Potenziale und gesellschaftlichen Herausforderungen des autonomen Fahrens mit Fokus auf den Individualverkehr. Dabei wird analysiert, wie verschiedene Automatisierungsstufen das Fahren verändern, welche technischen Sensoren erforderlich sind und welche infrastrukturellen sowie ethischen Rahmenbedingungen für eine erfolgreiche Implementierung notwendig sind.
- Klassifizierung der fünf Stufen des autonomen Fahrens
- Technische Funktionsweise von Sensoren wie Kamera, Radar und Lidar
- Ökonomische und sicherheitsrelevante Chancen der Technologie
- Ethische Fragestellungen bei unausweichlichen Unfallsituationen
- Notwendige infrastrukturelle und rechtliche Veränderungen
Auszug aus dem Buch
3.5 Umgebungsmodell
Zum Schluss fasst man die Daten aus den verschiedenen Sensoren zusammen und prüft diese auch auf ihre Plausibilität. Wenn Radar und Kamera melden „dort ist ein Baum“ und Lidar meldet „da ist nichts“, dann wird angenommen, dass da ein Baum ist; da dies zwei Sensoren erkannt haben.
Alle 100 Millisekunden wird ein Bild von der Umgebung gemacht. Das entspricht 10 Frames per second. Ein Film hat 26-30 frames per second. Man sagt, das Auge kann 25 Bilder pro Sekunde auseinander halten.
Wenn man diese Aufnahmen sehen würde, dann wäre es sehr abgehackt. Die Frage dabei ist, ob es ausreichend ist, wenn man auf einer Autobahn mit 140 km/h fährt und man mit einer Geschwindigkeit von 40 m pro Sekunde fährt, dann würde man bei 0,1 Sekunden pro Bild vier Meter Strecke zurücklegen, die nicht aufgezeichnet wird und man sozusagen diese vier Meter blind fahren würde.
Ein weiteres Problem ist der Umgang mit unbekannten Objekten, z.B. eine zerrissene Plastiktüte auf der Fahrbahn.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Begriffserklärung/Ausgangssituation: Einführung in die Thematik des selbstständigen Fahrens und Darstellung der aktuellen Situation des globalen Individualverkehrs.
2 Verschiedene Automatisierungsstufen: Detaillierte Unterteilung in fünf Level des autonomen Fahrens, basierend auf den Definitionen des ADAC.
3 Die Technik hinter dem autonomen Fahren: Erläuterung der sensorischen Grundlagen sowie der algorithmischen Umgebungserkennung und Vernetzung.
4 Chancen und Herausforderungen: Analyse der ökologischen und ökonomischen Vorteile sowie der rechtlichen und nutzerpsychologischen Hürden.
5 Das ethische Dilemma: Diskussion moralischer Entscheidungssituationen, in denen Programme über Leben und Tod in Ausnahmesituationen entscheiden müssten.
6 Was muss sich neben den Autos ändern?: Vorstellung eines 10-Punkte-Plans für notwendige infrastrukturelle und gesellschaftliche Anpassungen.
7 Aktueller Stand der Technik: Bestandsaufnahme bereits verfügbarer Assistenzsysteme und laufender Testprojekte in den USA und Deutschland.
8 Ausblick: Prognose zur Markteinführung von Level-3-Fahrzeugen und der zukünftigen Entwicklung von Robo-Taxis.
Schlüsselwörter
Autonomes Fahren, Fahrerassistenzsysteme, Lidar, Radar, neuronale Netze, Verkehrssicherheit, Automatisierungsstufen, Haftungsrecht, Infrastruktur, Mobilität, Digitalisierung, Algorithmen, ethisches Dilemma, Individualverkehr, Vernetzung.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit?
Die Arbeit befasst sich mit dem Konzept des autonomen Fahrens, den technischen Komponenten, die dies ermöglichen, sowie den Chancen und gesellschaftlichen Herausforderungen dieser Transformation.
Welche zentralen Themenfelder werden behandelt?
Die Arbeit behandelt die Automatisierungsstufen, die Sensorik, ethische Fragestellungen, notwendige Infrastrukturänderungen sowie den aktuellen Entwicklungsstand der Technologie.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Das Ziel ist es, aufzuzeigen, wie weit das autonome Fahren technisch fortgeschritten ist und welche Hürden – von technischer über rechtlicher bis hin zur ethischer Natur – noch überwunden werden müssen.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit basiert auf einer Literaturanalyse, die verschiedene Quellen wie Fachbücher, Online-Artikel und Expertenmeinungen zusammenführt, um einen Überblick über das Thema zu geben.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in technische Grundlagen, eine Abwägung von Chancen und Risiken, die Problematik ethischer Dilemmata bei Algorithmen sowie einen konkreten Plan für notwendige infrastrukturelle Veränderungen.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Wichtige Begriffe sind Autonomes Fahren, Automatisierungsstufen, Sensortechnik, Verkehrssicherheit, Haftung, Ethik und digitale Infrastruktur.
Wie unterscheidet sich das fünfte Level vom vierten Level?
Während Level 4 Fahrzeuge in spezifischen Szenarien wie Autobahnen selbstständig steuern, ist das fünfte Level die Vollendung, bei der keine menschliche Interaktion oder Überwachung mehr erforderlich ist und selbst komplexe Situationen im Stadtverkehr autonom bewältigt werden.
Warum ist das ethische Dilemma beim autonomen Fahren so umstritten?
Es ist umstritten, weil Software im Voraus entscheiden muss, wie sie in unausweichlichen Unfallsituationen agieren soll, was ethische Fragen über den Wert verschiedenen menschlichen Lebens aufwirft.
Welche Rolle spielt die Kommunikation zwischen Fahrzeugen?
Die Vernetzung (V2V) ist essentiell, damit Fahrzeuge in Echtzeit Informationen über Gefahren wie Baustellen oder Wetterlagen austauschen können, was die Sicherheit und den Verkehrsfluss maßgeblich erhöht.
Was ist das größte Hindernis für die Akzeptanz bei den Nutzern?
Das größte Hindernis ist die notwendige Aufgabe der Kontrolle und das Vertrauen in die Technik, da der Mensch gezwungen ist, vertraute Gewohnheiten beim Fahren abzulegen.
- Arbeit zitieren
- Leon Rohde (Autor:in), 2019, Autonomes Fahren. Die Zukunft des Fahrens, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/457200
