Die fünf Stufen des Verkehrsmanagements

Die fünf Level zum selbst fahrenden Auto (und wie lange es wohl noch dauern wird, bis die Technologie wirklich „Level-5-ready“ ist) sind in aller Munde. Übertragen auf Traffic Management lassen sich ebenfalls fünf Stufen definieren – von simplen „Wenn-dann-Regeln“ im Level 1 bis hin zum freien Fahren unter Berücksichtigung mobiler Roboter und weiterer dynamischer Objekte in Level 5. Nachfolgend ein kurzer Überblick über die einzelnen Evolutionsstufen im modernen Verkehrsmanagement.

Level 1: Layoutdesign mit festen Haltepunkten, Zonen oder Verkehrsregeln auf einem einzelnen Fahrkurs

Level 1 beschreibt die simpelste Variante des Verkehrsmanagements, die allerdings beim Design des Fahrkurses einen hohen manuellen Aufwand erfordert. So müssen im Vorfeld Zonen, Haltepunkte, Einbahnstraßen und Verkehrsregeln festgelegt werden, die durchgängig zur Anwendung kommen und weder Fahrzeugeigenschaften, noch Liefertermine von Aufträgen oder Beladungszustände der Fahrzeuge berücksichtigen. Fahrkurse störungs- und staufrei zu designen ist nahezu unmöglich. Da die statischen Regeln immer gelten, lassen sich im Level 1 nur geringe Verkehrsaufkommen realisieren. Das System folgt einfachen Regeln, wie z.B. „Wenn sich ein Fahrzeug im Kreuzungsbereich aufhält, darf kein weiteres Fahrzeug auf die Kreuzung fahren.“ Kreuzungen bzw. Wegstrecken lassen sich im Level 1 auch durch Ampeln oder die Einfahrt von manuellen Fahrzeugen in entsprechende Bereiche sperren.

Level 2: Verkehrssteuerung mit dynamischer Berechnung von Haltepunkten unter Verwendung von Fahrzeug- und Ladungsdimensionen auf einem Fahrkurs

Verkehrsmanagementsysteme des Level 2 benötigen zur Aufrechterhaltung effizienter Verkehrsflüsse deutlich weniger vordefinierte Regeln. Sie sind z.B. auf Basis von Fahrzeug- und Behälterdimensionen in der Lage,  eigenständig zu entscheiden, wo gehalten werden muss oder welcher Verkehrsteilnehmer an der Kreuzung warten soll. Beispiel: Zwei in Summe zu groß dimensionierte Fahrzeuge können nicht gleichzeitig in eine Straße einfahren, zwei kleinere Fahrzeuge dagegen schon. Der Fahrkurs wird einfach in das System geladen und ohne hohen Designaufwand angepasst. Vorteil: Das System berechnet dynamisch, welche Fahrzeuge aufgrund ihrer Eigenschaften (z.B. Größe, Beladungszustand) fahren dürfen, ohne dass diese Regeln im Vorfeld definiert werden müssen. Änderungen am Fahrkurs durch den Anwender sind ohne entsprechendes neues Designprojekt möglich.

Level 3: Verkehrsmanagement unterschiedlicher Fahrzeugtypen auf mehr als einem Fahrkurs

Die standardisierte Schnittstelle VDA 5050 ermöglicht die Kommunikation mit unterschiedlichen Fahrzeugtypen. So lassen sich unterschiedliche Fahrzeugtypen parallel einsetzen. Allerdings führt dies schnell dazu, dass unterschiedliche Fahrzeugtypen auf mehreren Fahrkursen gemeinsam synchronisiert werden müssen. Beim Level-3-Verkehrsmanagement geschieht dies häufig durch Methoden des Level 1, also mit simplen Regeln für Kreuzungen und Engstellen. Dies führt allerdings dazu, dass für jeden neuen Fahrkurs, der im Lebenszyklus einer Anlage hinzukommt, die bestehenden Fahrkurse neu angepasst werden müssen und aufwendige Vorarbeiten notwendig sind. Auch wenn es am Ende zum gewünschten koordinierten Fahrverhalten kommt, ist der dazu erforderliche Aufwand bei größeren Anlagen sehr hoch und kann ggf. Monate in Anspruch nehmen.

Level 4: Freies Fahren mehrerer Fahrzeugtypen auf unterschiedlichen Fahrkursen

Systeme des Level 4 sind in der Lage, neue Fahrkurse ohne vorherige Definition von statischen Regeln schnell und ohne Rücksichtnahme auf bestehende Fahrkurse zu integrieren. Sie erkennen im Betrieb Engstellen, Konfliktsituationen und Verkehrsregeln komplett eigenständig und stellen einen optimalen Verkehrsfluss sicher. Beim Anlegen neuer Fahrkurse  wird das gesamte Potential der VDA 5050 ausgenutzt. Das System nimmt dem Anwender alle Verkehrsmanagement-relevanten Entscheidungen automatisch ab und gibt ihm durch die Implementierung innerhalb weniger Tage eine nie dagewesene Flexibilität.

Level 5: Freies Fahren mehrerer Fahrzeugtypen auf unterschiedlichen Fahrkursen mit Integration von dynamischen Objekten

Level 5 berücksichtigt mobile Roboter und integriert weitere dynamische Objekte im Verkehrsmanagement. Dazu gehören z.B. manuell gefahrene Stapler, die über Lokalisierungsmöglichkeiten ihre Position senden oder Personen, die über Trackingmöglichkeiten ihren Standort melden. Da sich diese Objekte dynamisch, also vom System unkontrolliert, über die Fahrkurse hinwegbewegen, ist ihre Berücksichtigung im Verkehrsmanagement äußerst herausfordernd, zumal keine starren Regeln den Verkehrsfluss einschränken. Level-5-Systeme sind daher in der Lage, Vorhersagen über die Bewegungen der dynamischen Objekte zu treffen, um potenziellen Kollisionen und Stausituationen vorzubeugen.

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