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Gestaltung der Infrastruktur und korrespondierende Verkehrsmanagementmaßnahmen für kooperatives Fahren im Mischverkehr

Für ein Szenario des gemischten Verkehrs mit menschengetriebenen und mit verbundenen automatisierten Fahrzeugen (CAV), in dem der menschliche Fahrer auf eine Aufforderung zum Eingreifen (gemäß SAE-Level 3) angemessen reagiert, ist eine Verkehrsmanagementmaßnahme für automatisierte Fahrzeuge in städtischen Gebieten zu entwickeln.

Zwei Herausforderungen sind zu berücksichtigen. Ein Hauptthema, das besondere Aufmerksamkeit erfordert, ist die Einstellung der Fahrer zu CAVs. Außerdem muss noch untersucht werden, wie man durch das Management von CAVs einen signifikanten positiven Einfluss auf das Szenario des gemischten Verkehrs ausüben kann.

Um diese Herausforderungen zu bewältigen, wird eine Managementstrategie vorgeschlagen, die private CAVs mit Menschenführer (HL) zusammenführt. Durch die HL-Strategie werden CAVs als Zug betrieben, bei dem der erste CAV manuell angetrieben wird. Darüber hinaus kann der Fahrer jedes CAV zwischen automatisiertem Modus und manuellem Fahrmodus wechseln. Diese spezielle Strategie ermöglicht es automatisierten Fahrzeugen, Konflikte mit menschengetriebenen Fahrzeugen, Radfahrern und Fußgängern zu vermeiden. Zu diesem Zweck wird jeder CAV angewiesen, sich einem bestimmten Zug anzuschließen oder ihn zu führen, je nach Präferenz des Fahrers und der Verkehrssituation.

Aufgabe dieser Forschungsarbeit wird es sein, auf der Grundlage der HL-Strategie kooperative Platooning Ansätze zu entwickeln, durch die jeder CAV angewiesen wird, an einer geeigneten Position in einem Zug zu bleiben und in einen entsprechenden Fahrmodus zu wechseln, um den Verkehrszustand und die automatischen Fahrerlebnisse zu verbessern. Darüber hinaus sollte der entwickelte Ansatz in der Lage sein, sich mit anderen verschiedenen Maßnahmen in ein schlüssiges Gesamtverkehrsmanagementkonzept für den Mischverkehr im Stadtverkehr zu integrieren. Eine multikriterielle Bewertung durch Simulation in Bezug auf Verkehrseffizienz und automatisierte Fahrpraxis wird die Machbarkeit des Konzepts belegen.

Die Skizze zeigt intuitiv ein typisches Studienszenario in dieser Forschung. In der Skizze stellt ein rotes Fahrzeug ein CAV im manuellen Fahrmodus dar, während ein schwarzes Fahrzeug ein CAV im automatisierten Modus darstellt. Durch die Managementmaßnahme werden CAVs als Zug (bestehend aus folgenden CAVs im automatisierten Modus und einem führenden CAV im manuellen Fahrmodus) mit einigen Einschränkungen (z.B. maximale Anzahl von CAVs in einem Zug) betrieben. Darüber hinaus werden CAVs angewiesen, neue Züge zu bilden oder sich von ihren ursprünglichen Zügen entsprechend zu trennen, um unterschiedliche Ziele zu erreichen.