即使有故障也能保持在正轨

无人驾驶班车如何安全地从A到B项目3F展示了低速自动驾驶的结果

  • 进行中:尽管沿途情况发生了变化以及系统中的技术故障,车辆仍可以继续行驶
  • 船上:在伦宁根和亚琛的试验场运输的人员和物品
  • 团队:六个参与公共资助项目的合作伙伴

德国雷宁根–引导游客从电车站到展览中心,以补充公共运输路线,将装满包裹的集装箱移至物流中心:所有这些都是无人驾驶班车的用例。对于他们而言,最主要的是能够从A到B安全地从两个方面安全地运输:可靠且无危险。这就是3F项目“低速范围内的无人驾驶和容错车辆”着重实现的目标,重点是故障安全操作。 Robert Bosch GmbH研究与先进工程项目负责人Steffen Knoop说:“旨在开发解决方案,以确保即使出现技术故障或突然出现障碍物,自动穿梭车也能安全地走动。”

具体来说,项目团队关心的是确保系统不会在出现故障时完全失效,而是确保车辆可以继续行驶。该项目获得了德国联邦经济部的430万欧元资金,以博世为财团负责人,另外三家公司,一所大学和一家研究机构也参与其中:StreetScooter GmbH,RA Consulting GmbH,FZI信息研究中心Technology,Finepower GmbH和亚琛工业大学。

安全胜过遗憾:冗余电源和传感器技术
博世项目协调人Thomas Schamm解释说:“无人驾驶穿梭巴士需要满足的要求不同于高度自动化的乘用车。”要在没有(安全)驾驶员的情况下运行,航天飞机必须能够自主监控其系统(换句话说,执行诊断任务)并应对检测到的任何技术故障,以便它们能够继续行驶。同时,他们必须能够在发生严重故障时保护系统安全,例如通过使其自身停止运转。 Project 3F一直在研究详细的需求外观,如何在此基础上设计系统以及如何优化各个组件交互的方式。

一种解决方案是建立冗余,换句话说就是复制与安全相关的功能。例如,研究人员开发了用于电源的冗余系统,以便可靠地保护电气动力总成和车辆电气系统。他们还调整并完善了传感器技术,以适应车辆设计。为了可靠地检测障碍物,他们在车辆周围的各个位置安装了多个激光雷达和雷达传感器,使其能够从不同位置观察周围环境。通过提供360度鸟瞰图并避免出现盲点,可以创建一种3D保护区域。该设置不仅可以检测道路上的障碍物(例如障碍物),还可以发现悬挂树枝之类的东西。
检测,分类,调整驾驶行为。

另一解决方案是建立容错能力,从而子系统的故障至少部分地由其他功能来补偿。这有点像人的感觉:如果灯光突然在一个房间里熄灭,我们会使用其他感觉并感觉到自己的出路,而不会瘫痪。航天飞机的运行方式类似:如果在某个区域失明,例如因为叶子被粘在传感器上或大型物体(例如垃圾箱)完全朝一个方向遮挡了视线,则它会减慢速度或省去部分无法再检测到的路线。

此外,该项目还致力于确保穿梭巴士也能沿其定义的路线对变化的环境做出反应。车辆被编程为在任何运动物体接近时减速,或者在有疑问的情况下赋予未知物体宽的泊位。另一方面,当他们识别熟悉的地标(例如路灯)时,他们将全速恢复旅程。如果有任何迫在眉睫的危险,则航天飞机将停止运行。目的是使车辆实时适应驾驶情况,同时即使在系统出现故障或行驶路线出现障碍时也尽可能自动继续行驶。

遥测的三倍,可用性的两倍
有关正在进行的行程和当前技术状态的数据可以从车辆传输回去。有关三种不同功能的信息来回传送:诊断,监视和控制。这就是遥测的三倍,这就是为什么我们称其为“遥测”。这为整个自动穿梭巴士车队的远程监控,维修甚至控制(例如开门)奠定了基础。这意味着,如果车辆确实达到了故障检测和补偿极限,或者仅需要定期维护,它们就会获得帮助。

该项目中开发的解决方案不仅适用于无人驾驶穿梭巴士。他们还可以为物流流程提供强大的支持。项目成员开发了一种用于驾驶员与车辆交互的辅助系统,该系统可以高度准确地定位交换车身起重卡车,这是在物流中心移动集装箱的专用车辆。此处的目的是在龙门吊下移动厘米级精度的车辆,以快速移除运输集装箱。这需要精确的定位和在龙门架下的自动停车形式。实际上,这种自动操作可实现无错误的容器收集和定位。

这些进展在多个测试轨道上得到了测试:在博世位于雷宁根(Renningen)的研究园区内,有两辆穿梭巴士在与行人共享的地点试用了人们的交通;在亚琛附近的创新园区以及德国邮政/ DHL仓库附近的区域中,部署了后勤车辆来测试驾驶员与自动车辆之间的交互作用。
有关更多信息,请访问www.3f-projekt.de(仅德语)。
在德国联邦议院通过决议后,由联邦经济事务和能源部支持。

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