Überblick
Autonome Fahrzeuge sind der bedeutendste Durchbruch im Bereich Mobilität und werden die Art und Weise verändern, wie Menschen reisen. Die Einführung autonomer Fahrzeuge wird die Art und Weise, wie Menschen pendeln, revolutionieren und zu mehr Verkehrssicherheit, weniger Verkehrsstaus und weniger CO2-Emissionen führen. Die rasante technologische Entwicklung der letzten Jahre hat es möglich gemacht, dass autonome Fahrzeuge Realität werden. Ziel des Artikels ist es, zu untersuchen, wie sich die Transformation der Mobilität durch autonome Fahrzeuge auf die Gesellschaft auswirken wird und welche Schritte für ein nahtloses und effizienteres Verkehrssystem unternommen werden müssen.
- Sicherheit in autonomen Fahrzeugen
Der Hauptfokus bei autonomen Fahrzeugen liegt auf der Sicherheit, und die Technologie hat sich bereits als viel sicherer erwiesen als von Menschen gesteuerte Fahrzeuge. Autonome Fahrzeuge sind sicherer, weil sie die Möglichkeit menschlicher Fehler ausschließen, die die Hauptursache für Verkehrsunfälle sind. Darüber hinaus verfügen autonome Fahrzeuge über eine Reihe von Sensoren und Kameras, die andere Fahrzeuge, Fußgänger und Hindernisse auf der Straße erkennen können, sodass die Fahrzeuge entsprechend reagieren können. Darüber hinaus wird der Einsatz autonomer Fahrzeuge die Zahl der durch Trunkenheit am Steuer, Geschwindigkeitsüberschreitung und rücksichtsloses Fahren verursachten Unfälle verringern und die Straße für alle sicherer machen.
Autonome Fahrzeuge werden Verkehrsstaus deutlich reduzieren. Einer der Hauptgründe für Verkehrsstaus sind menschliche Fehler, die zu Stop-and-Go-Verkehr führen. Autonome Fahrzeuge können miteinander kommunizieren, sodass sie eine konstante Geschwindigkeit beibehalten, Kollisionen vermeiden und die Straße effizienter nutzen können. Dies wird den Transport letztendlich schneller und für Pendler weniger frustrierend machen.
- Reduzierte CO2-Emissionen
Der Verkehrssektor ist einer der Hauptverursacher der globalen CO2-Emissionen. Die Einführung autonomer Fahrzeuge wird die CO2-Emissionen deutlich reduzieren. Diese Fahrzeuge sind mit Elektromotoren, erneuerbarer Energie und optimierten Fahrmustern ausgestattet, die ihren Energieverbrauch senken. Elektrofahrzeuge sind viel effizienter als herkömmliche benzinbetriebene Fahrzeuge, und die Nutzung erneuerbarer Energien wird die Emissionen weiter reduzieren.
Abbildung 1: Kurzbeschreibung des Automatisierungsgrads selbstfahrender Autos
- Level 1: In der Kategorie Level 1 werden die meisten Funktionen noch vom Menschen (dem Fahrer) gesteuert, aber einige spezifische Funktionen wie Lenken oder Beschleunigen können automatisch vom Auto ausgeführt werden.
- Level 2: In Stufe 2 wird mindestens ein Fahrerassistenzsystem für Lenkung und Beschleunigung/Verzögerung unter Verwendung von Informationen über die Fahrumgebung automatisiert, z. B. Geschwindigkeitsregelung und Spurzentrierung. Der Fahrer beginnt sich daher von der physischen Bedienung des Fahrzeugs zu lösen, indem er gleichzeitig seine Hände vom Lenkrad und den Fuß vom Pedal nimmt. In diesem Zustand sollte der Fahrer jedoch immer noch aufmerksam sein und jederzeit bereit, die Kontrolle über das Fahrzeug zu übernehmen.
- Stufe 3: In Fahrzeugen der Stufe 3 sind menschliche Fahrer immer noch erforderlich, aber sie können sicherheitskritische Funktionen unter bestimmten Verkehrs- oder Umgebungsbedingungen vollständig auf das Fahrzeug übertragen. Das bedeutet, dass der Fahrer immer noch anwesend ist und bei Bedarf eingreift, aber nicht mehr die Situation in derselben Weise überwachen muss wie bei den vorherigen Stufen.
- Level 4: Level 4 bedeutet vollautonomes Fahren. Fahrzeuge der Stufe 4 sind so konzipiert, dass sie alle sicherheitskritischen Fahrfunktionen ausführen und die Straßenbedingungen während der gesamten Fahrt überwachen. Dies ist jedoch wiederum auf den Operational Design Domain (ODD) des Fahrzeugs beschränkt, was bedeutet, dass nicht jedes Fahrszenario abgedeckt wird.
- Level 5: Diese Stufe bezieht sich auf ein vollständig autonomes System, bei dem erwartet wird, dass die Leistung des Fahrzeugs der eines menschlichen Fahrers in jedem Fahrszenario entspricht, einschließlich extremer Umgebungen wie unbefestigten Straßen, die in naher Zukunft wahrscheinlich nicht von fahrerlosen Fahrzeugen befahren werden.
Der Markt für autonome Fahrzeuge hat in den letzten Jahren aufgrund des starken Wachstums der vernetzten Fahrzeugtechnologie und der dynamischen Mobilitätsanwendung ein erhebliches Wachstum erlebt. Darüber hinaus sind der zunehmende Bedarf an sicheren, produktiven und effizienten Fahroptionen und die Integrität der Technologie auch maßgeblich für das Wachstum des Marktes für autonome Fahrzeuge im oben genannten Prognosezeitraum verantwortlich. Ebenso sind die schnellen Fortschritte bei verschiedenen Fahrzeugtechnologien und Sensoren ein weiterer Treiber, der das Wachstum des Marktes für autonome Fahrzeuge voraussichtlich vorantreiben wird. Laut der Analyse von Data Bridge Market Research wird der globale Markt für autonome Fahrzeuge von 2021 bis 2028 voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 20,52 % wachsen.
Weitere Informationen zur Studie finden Sie unter:https://www.databridgemarketresearch.com/de/reports/global-autonomous-vehicle-market
Abbildung 2: Unternehmen ergreifen die Initiative und investieren in die Entwicklung autonomer Fahrzeuge
Abbildung: Einige der führenden Akteure im Bereich autonomer Fahrzeuge
Die Zukunft der Mobilität verändert sich rasant. Unternehmen investieren massiv in die Entwicklung selbstfahrender Autos und anderer Fortbewegungsmittel, die auf fortschrittlichen Technologien wie KI und ML basieren. Aktuellen Nachrichten zufolge haben Unternehmen im Mobilitätsbereich große Fortschritte gemacht, und einige unternehmen sogar Schritte, um ihre eigenen autonomen Fahrsysteme zu entwickeln.
Eine der bedeutendsten Entwicklungen in der Welt der Mobilität ist die Einführung der ersten vollständig autonomen Fahrzeuge. Unternehmen wie Tesla, Google und Ford haben alle Fahrzeuge auf den Markt gebracht, die ohne menschliches Zutun selbstfahren können. Diese Autos können ihre Umgebung wahrnehmen und Entscheidungen auf der Grundlage dessen treffen, was sie erkennen, sodass sie sicher durch den Verkehr und andere Hindernisse navigieren können. Diese Technologie wird für ihre Sicherheitsvorteile gelobt, da sie wahrscheinlich die Zahl der Autounfälle aufgrund menschlicher Fehler reduzieren wird. Sie könnte auch zu mehr Komfort für Fahrer führen, die einfach ein Ziel eingeben und sich vom Auto dorthin bringen lassen können.
Zum Beispiel,
- Tesla ist hier führend. Im Jahr 2022 wird Tesla voraussichtlich einige der innovativsten und revolutionärsten autonomen Fahrzeuge auf den Markt bringen. Mit ihrer Spitzentechnologie und dem Fokus auf Sicherheit werden diese Fahrzeuge die Art und Weise der Fortbewegung revolutionieren.
Tesla verwendet fortschrittliche Sensoren, Kameras und Computer. Diese Autos können ihre Umgebung interpretieren und entsprechend reagieren. Dadurch können sie problemlos durch Straßen navigieren, Hindernissen ausweichen und Sie sicher und effizient von Punkt A nach Punkt B bringen. Diese Technologie macht das Fahren nicht nur sicherer, sondern verbessert auch das gesamte Mobilitätserlebnis. Durch den Einsatz von Deep-Learning-Algorithmen können Tesla-Fahrzeuge aus ihren Erfahrungen lernen und sich an neue Situationen anpassen. Dies bedeutet, dass sie von verschiedenen Straßentypen, Verkehrsbedingungen und Wetterbedingungen lernen können. Dies führt zu ruhigeren Fahrten sowie einer höheren Effizienz bei der Zeit- und Energienutzung.
Tesla-Fahrzeuge können nicht nur aus ihren Erfahrungen lernen, sondern auch mit anderen Autos auf der Straße kommunizieren, und zwar über die V2V-Kommunikationstechnologie (Vehicle-to-Vehicle). Tesla-Autos können untereinander Informationen über die Verkehrsgeschwindigkeit austauschen und sich untereinander abstimmen, um die Straße so effizient wie möglich zu nutzen. Tesla plant außerdem, im Jahr 2022 neue Fahrgemeinschaftsfunktionen für seine Fahrzeuge einzuführen. Auf diese Weise können Besitzer ihre Fahrzeuge mit ihren Nutzern teilen, während diese weg sind oder nicht fahren. Das bedeutet, dass Besitzer eines Tesla-Fahrzeugs etwas zusätzliches Geld verdienen können, indem sie es vermieten, wenn es nicht benutzt wird.
Zusätzlich zu all diesen Innovationen führt Tesla auch neue Sicherheitsfunktionen in seine Fahrzeuge ein. Das Autopilot-System überwacht die Umgebung, um potenzielle Gefahren zu erkennen. Wenn eine Gefahr erkannt wird, wird der Fahrer gewarnt und es werden die erforderlichen Maßnahmen ergriffen. Wenn beispielsweise ein Fußgänger oder ein Tier vor einem Auto erkannt wird, kann der Autopilot automatisch bremsen oder weglenken, um einen Unfall zu vermeiden. All diese technologischen Fortschritte haben Tesla im Jahr 2022 zu einem führenden Unternehmen in der autonomen Fahrzeugbranche gemacht. Mit ihrer Spitzentechnologie und den verbesserten Sicherheitsfunktionen werden sie die Art und Weise, wie sich Menschen fortbewegen, revolutionieren.
- Die Investitionen des japanischen Technologieunternehmens SoftBank beliefen sich auf rund 30 Milliarden USD im Automobilbereich mit Schwerpunkt auf autonomem Fahren und E-Hailing. Mit seinen jüngsten Investitionen in Cruise und Nuro.ai hält SoftBank einen Anteil von mehr als 9 Milliarden USD am autonomen Fahren.
- Eine weitere wichtige Entwicklung ist der Aufstieg von Fahrdiensten wie Uber und Lyft. Diese Unternehmen haben die Art und Weise revolutioniert, wie Menschen sich fortbewegen, indem sie es ihnen ermöglichen, schnell und bequem eine Fahrt über ihr Smartphone zu bestellen. Uber hat kürzlich Pläne angekündigt, in bestimmten Städten eine eigene Flotte autonomer Fahrzeuge einzusetzen, sodass Passagiere ohne Fahrer mitfahren können. Auch Lyft hat Schritte unternommen, um seine Dienste autonomer zu gestalten, indem es eine eigene Abteilung für selbstfahrende Fahrzeuge gegründet hat.
Auch für Unternehmen im gewerblichen Bereich ergeben sich durch die Entwicklung autonomer Systeme neue Chancen.
- Autohersteller wie Daimler haben begonnen, selbstfahrende Lastwagen zu testen, die die Transportbranche revolutionieren könnten. Unterdessen könnten von Amazon und Walmart entwickelte Flotten von Roboter-Lieferdrohnen Waren ohne menschliches Eingreifen direkt an die Haustür der Kunden liefern. Diese Technologie könnte dazu beitragen, die Kosten für Unternehmen zu senken und gleichzeitig den Komfort für die Kunden zu erhöhen.
- Unternehmen arbeiten daran, autonome Fahrzeuge für den Alltagsverbraucher zugänglicher und erschwinglicher zu machen. Tesla hat bereits ein Elektroauto auf den Markt gebracht, das selbstfahren kann, während Unternehmen wie GM Autos mit ähnlichen Funktionen entwickeln, die zu günstigeren Preisen erhältlich sein werden. Dies könnte dazu beitragen, autonome Autos für viel mehr Menschen zur Realität zu machen und ihnen den Komfort und die Sicherheit zu bieten, ohne ein Vermögen auszugeben.
- Ein Vergleich der Bewertungen zeigt, dass die gesamte Marktkapitalisierung traditioneller OEMs in den vergangenen Jahren um mehr als 10 % gesunken ist. Gleichzeitig verzeichnen Unternehmen im Automobilsektor wie Tesla, Uber und Waymo einen starken Anstieg und steigern die Bewertung traditioneller OEMs. „Ubers jüngste Bewertung von mehr als 70 Milliarden USD macht das Unternehmen wertvoller als traditionelle Premium-OEMs wie BMW oder Daimler.“ Darüber hinaus investieren traditionelle OEMs weniger in anorganische Maßnahmen, haben aber aufgrund ihrer Patente und massiven F&E-Ausgaben immer noch eine starke Position in den Trends Autonomes Fahren, vernetzte Autos, Elektrofahrzeuge und Shared Mobility (ACES).
Insgesamt wird die Mobilität in autonomen Fahrzeugen zu einem immer wichtigeren Teil unseres Lebens. Unternehmen investieren massiv in diesen Bereich und machen bedeutende Fortschritte in puncto Sicherheit, Komfort und Erschwinglichkeit. Autonome Fahrzeuge haben das Potenzial, den Transport zu revolutionieren, indem sie ein effizientes, sicheres und zugängliches Transportsystem für alle bieten.
Der Markt für halbautonome und autonome Fahrzeuge hat in den letzten Jahren ein beträchtliches Wachstum erlebt. Die halbautonomen und autonomen Fahrzeuge verfügen über viele Merkmale wie Motorproduktivität, verbesserte Kraftstoffeffizienz und minimale Fahrzeugunfälle. Dies sind einige potenzielle Vorteile, die voraussichtlich die Nachfrage nach diesen Fahrzeugen erhöhen und das Marktwachstum vorantreiben werden. Darüber hinaus können halbautonome und autonome Fahrzeuge die Effizienz von Fahrzeugen steigern, da sie Updates, vernetzte Fahrzeuge und Fahrassistenzsysteme mit Echtzeit-Verkehrsinformationen bieten. Halbautonome und autonome Fahrzeuge bieten auch die Möglichkeit, intelligent zu fahren, was dabei hilft, die Routen entsprechend zu ändern. Dies sind einige der Hauptfaktoren, die voraussichtlich enorme Wachstumschancen für den Markt schaffen. Laut der Analyse von Data Bridge Market Research wird der globale Markt für halbautonome und autonome Fahrzeuge von 2023 bis 2030 voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 3,80 % wachsen.
Weitere Informationen zur Studie finden Sie unter:https://www.databridgemarketresearch.com/de/reports/global-autonomous-vehicle-market
Regionale Analyse
In Nordamerika haben mehrere Städte bereits damit begonnen, autonome Fahrzeuge in ihre Verkehrssysteme zu integrieren. So hat Waymo, eine Tochtergesellschaft von Alphabet Inc., im Großraum Phoenix einen öffentlichen Mitfahrdienst mit autonomen Fahrzeugen gestartet. Diese Initiative zielt darauf ab, Verkehrsprobleme anzugehen und den Einwohnern bequeme Mobilitätsoptionen zu bieten. Die europäischen Länder machen erhebliche Fortschritte bei der Einführung autonomer Fahrzeuge. Die britische Regierung investiert beispielsweise massiv in die Forschung und Entwicklung selbstfahrender Technologie. In Asien hat sich insbesondere China zu einem der wichtigsten Akteure im Bereich autonomer Fahrzeuge entwickelt. Chinesische Technologieunternehmen wie Baidu und Didi haben massiv in die Entwicklung autonomer Mobilitätslösungen investiert. Baidu hat beispielsweise Apollo gestartet, eine Open-Source-Plattform für autonomes Fahren, und arbeitet mit mehreren Autoherstellern zusammen, um die Technologie für autonome Fahrzeuge auf öffentlichen Straßen zu testen.
Abbildung 3: Gesamtzahl der gemeinsam genutzten autonomen Mobilitätsfahrzeuge auf dem US-Markt bis 2035 (%)
Quelle: Internationales Transportforum, Federal Transit Administration (FTA), DBMR-Analyse
Abbildung 4: Gesamtzahl der gemeinsam genutzten autonomen Mobilitätsfahrzeuge auf dem chinesischen Markt bis 2035 (%)
Quelle: Internationales Transportforum, Federal Transit Administration (FTA), DBMR-Analyse
Abbildung 5: Gesamtzahl der gemeinsam genutzten autonomen Mobilitätsfahrzeuge auf dem europäischen Markt bis 2035 (%)
Quelle: Internationales Transportforum, Federal Transit Administration (FTA), DBMR-Analyse
Insgesamt deuten diese regionalen Trends auf ein wachsendes Interesse an autonomen Fahrzeugen als Lösung zur Verbesserung der Mobilität, zur Verringerung von Staus und zur Steigerung der Transporteffizienz hin. Mit fortschreitendem technologischen Fortschritt und unterstützender Regierungspolitik wird der Markt für autonome Fahrzeuge in den kommenden Jahren voraussichtlich deutlich wachsen.
Abbildung 6: Regionale Unterschiede in der Investitionsanalyse
Quelle: Internationales Transportforum, Federal Transit Administration (FTA), DBMR-Analyse
Mehr als ein Drittel der Gesamtinvestitionen flossen in Unternehmen, die sich auf Mobilität konzentrierten, wie etwa in den USA, gefolgt von China (50,6 Milliarden USD), Großbritannien (34,1 Milliarden USD) und Israel (18,5 Milliarden USD, wovon 17,4 Milliarden USD aus Investitionen in Mobileye stammen). Obwohl die Europäische Union (EU), Großbritannien ausgenommen, nur 5 % der weltweiten Finanzierung erhält, sind es 19 % aller identifizierten Unternehmen. Die Top-Investoren kommen aus den USA, Japan und China, während der größte Investor aus Deutschland kommt, das nur rund 4 Milliarden USD an die Europäische Union zahlt.
Der globale Markt für geteilte Mobilität hat in den letzten Jahren ein beträchtliches Wachstum erlebt, da dieses elegante und kostengünstige Transportmittel bei den Kunden weithin beliebt ist. Daher wird die wachsende Beliebtheit von Ridesharing bei den Verbrauchern wahrscheinlich das Marktwachstum ankurbeln. Darüber hinaus steigt die Nachfrage nach dem Ride-Hailing-Servicemodell aufgrund der zunehmenden Internetdurchdringung in Entwicklungsländern auf der ganzen Welt. Die zunehmende Einführung neuer Arten von Dienstleistungen zur Gewährleistung der Kundenzufriedenheit wird voraussichtlich ebenfalls ein wichtiger Faktor für das Marktwachstum sein. Laut der Analyse von Data Bridge Market Research wird der globale Markt für autonome Fahrzeuge von 2023 bis 2030 voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 31,18 % wachsen.
Weitere Informationen zur Studie finden Sie unter:https://www.databridgemarketresearch.com/de/reports/global-shared-mobility-market
Führende Automobilhersteller haben bei der Umsetzung von Mobilität in autonomen Fahrzeugen eine Vorreiterrolle eingenommen. In der Vollversion des Berichts gibt Data Bridge Market Research die Marktgröße in Bezug auf Wert (Millionen USD) und Volumen (Millionen Einheiten) an. Dieser Bericht über den Markt für autonome Fahrzeuge enthält Einzelheiten zu den jüngsten Entwicklungen, Handelsgesetzen, Produktionsanalysen, Wertschöpfungskettenoptimierungen, Marktanteilen der Unternehmen und den Auswirkungen inländischer und regionaler Marktteilnehmer. Er untersucht auch Möglichkeiten für neue Einnahmequellen, regulatorische Änderungen, strategische Marktwachstumsanalysen, Marktgröße in Bezug auf Wert (Millionen USD) und Volumen (Millionen Einheiten), Markterweiterungen, Anwendungsnischen und Dominanz, Produktzulassungen, Produkteinführungen und geografische Trends. Wenden Sie sich bitte an Data Bridge Market Research, um ein Analyst Briefing zu erhalten und mehr über den Markt für autonome Fahrzeuge zu erfahren. DBMR wird Ihnen dabei helfen, eine fundierte Entscheidung zu treffen, um den Markt zu erweitern.
Weitere Informationen zur Studie finden Sie unter:https://www.databridgemarketresearch.com/de/reports/global-autonomous-vehicle-market
Technologietrend zur Transformation der Mobilität in autonomen Fahrzeugen
Einige der Technologietrends, die die Mobilität in autonomen Fahrzeugen verändern. Autonome Fahrzeuge entwickeln sich rasant weiter und werden von den neuesten Technologietrends vorangetrieben. Von künstlicher Intelligenz (KI) über 5G bis hin zu Blockchain revolutionieren diese neuen Technologien die Art und Weise, wie sich Menschen fortbewegen und mit Fahrzeugen interagieren und wie sie für den Transport genutzt werden.
- Der revolutionärste Technologietrend bei der Transformation der Mobilität in autonomen Fahrzeugen ist künstliche Intelligenz (KI). KI ist eine Reihe von Computeralgorithmen, mit denen Datenquellen wie Sensoren, Kameras und GPS-Daten interpretiert werden können, um Entscheidungen in Echtzeit zu treffen. Diese Art von Technologie ermöglicht es autonomen Fahrzeugen, Entscheidungen zu treffen und ohne menschliches Eingreifen zu handeln. KI-gesteuerte autonome Fahrzeuge können Hindernisse erkennen, Verkehrsschilder identifizieren und den Verkehr besser steuern als Menschen. Außerdem können sie schneller reagieren als Menschen und ihre Umgebung besser wahrnehmen. Dies macht autonome Fahrzeuge sicherer für Passagiere und andere Fahrer auf der Straße. Zu den namhaftesten Unternehmen, die die Entwicklung KI-basierter autonomer Fahrzeuge vorantreiben, gehören Tesla, Waymo und Uber.
- Der zweite große Technologietrend, der die Mobilität in autonomen Fahrzeugen verändert, ist 5G. 5G ist ein Mobilfunknetz der 5. Generation, das höhere Geschwindigkeiten und eine größere Verfügbarkeit ermöglicht als jede bisherige Mobilfunktechnologie. Dadurch können autonome Fahrzeuge viel schneller als zuvor miteinander und mit ihrer Umgebung kommunizieren. Dies ermöglicht ein höheres Maß an Sicherheit sowie verbesserte Navigationsmöglichkeiten. Darüber hinaus bieten 5G-Netze Verbindungen mit geringer Latenz, die eine effizientere Nutzung von Fahrzeugdaten wie Kraftstoffverbrauch oder Straßenbedingungen ermöglichen. Unternehmen wie AT&T, Verizon und Nokia sind führend bei der Entwicklung von 5G-Netzen für autonome Fahrzeuge
- Der dritte große Technologietrend, der die Mobilität in autonomen Fahrzeugen verändert, ist Blockchain. Blockchain ist ein verteiltes digitales Buchungssystem, das Informationen sicher über ein Computernetzwerk speichert und teilt. Mit dieser Technologie können Fahrzeugdaten wie Wartungsaufzeichnungen oder Fahrerprofile sicher gespeichert werden. Darüber hinaus können blockchainbasierte Systeme die Bezahlung von Fahrten erleichtern oder es Passagieren ermöglichen, ihre Identität beim Einsteigen in ein autonomes Fahrzeug zu bestätigen. Unternehmen wie IBM, Microsoft und Volkswagen sind führend bei der Entwicklung von Blockchain-Systemen für den Einsatz in autonomen Fahrzeugen.
- Der vierte große Technologietrend, der die Mobilität in autonomen Fahrzeugen verändert, ist Cloud Computing. Cloud Computing ermöglicht autonomen Fahrzeugen, jederzeit und überall auf der Welt auf riesige Datenmengen zuzugreifen. Dies ermöglicht eine verbesserte Kommunikation zwischen verschiedenen Elementen eines autonomen Fahrzeugsystems wie Sensor- oder Kommunikationssystemen. Unternehmen wie Amazon, Google und Microsoft sind führend bei der Entwicklung cloudbasierter Systeme für den Einsatz in autonomen Fahrzeugen.
Die oben genannten vier großen Technologietrends treiben die rasante Entwicklung der autonomen Fahrzeugtechnologie voran und verändern die Art und Weise, wie sich Menschen heute auf der Welt fortbewegen. Mit der Weiterentwicklung dieser Technologien werden sie die Sicherheit, Effizienz und Bequemlichkeit des Transports für alle Benutzer kontinuierlich verbessern. Autonome Fahrzeuge, die auf KI, 5G, Blockchain und Cloud-Computing basieren, werden in den kommenden Jahren die Art und Weise revolutionieren, wie sich Menschen auf der Welt fortbewegen.
Einige der Herausforderungen bei der Entwicklung eines vollständig autonomen Systems für selbstfahrende Autos
- Anzeige Straßenzustand in Echtzeit
Die Möglichkeiten auf der Straße sind grenzenlos – es ist menschlich unmöglich, auf jede einzelne davon vorbereitet zu sein. In diesem Fall ist es technisch unmöglich, einen Algorithmus zu trainieren, sich auf bestimmte Umstände vorzubereiten. Den Systemen beizubringen, wie sie auf unterschiedliche Straßenverhältnisse reagieren sollen, damit unter keinen Umständen Objekte oder Leben zerstört werden, ist eine der größten Herausforderungen. Ein autonomes Fahrzeug muss unterschiedliche Situationen erkennen und darauf reagieren können, wie z. B. Kurvenfahrten, plötzliche Staus auf Autobahnen, ungewöhnliche Wildwechsel, verzweifelte Fußgänger, die die Straße überqueren wollen, Schlaglöcher und schlechte Straßenverhältnisse, gesperrte Straßen und Straßen im Bau. Eine der größten Herausforderungen besteht darin, dass Fahrzeugen nur wenige Sekunden Zeit haben, um die Straßenverhältnisse wahrzunehmen und die richtigen Entscheidungen zu treffen.
Abgesehen von den Straßenbedingungen müssen selbstfahrende Autos auch die Umgebungsbedingungen berücksichtigen und ihre Fahrentscheidungen und -strategien entsprechend anpassen. Beispielsweise sollten selbstfahrende Autos automatisch Regen erkennen und das Fahren bei niedriger Geschwindigkeit einschränken, um durch Reibung verursachte Unfälle zu vermeiden. Fahrzeuge müssen auch ähnliche Wetteränderungen berücksichtigen und rechtzeitig Entscheidungen treffen, um eine reibungslose Fahrt zu gewährleisten. Das andere ist der Fall, wenn das Auto die Außentemperatur beurteilt und die Temperatur der Klimaanlage automatisch anpasst.
- Unfähigkeit, Remote-Update bereitzustellen
Für ein reibungsloses, unterbrechungsfreies Fahren müssen selbstfahrende Autos, wie bereits erwähnt, immer über aktuelle Informationen zu verschiedenen Faktoren verfügen. Wenn auch nur ein Update das System nicht erreicht, beeinträchtigt dies die Entscheidungsfähigkeit des gesamten Fahrzeugs, was unnötige Konsequenzen hat. Wenn das Navigationssystem beispielsweise keine Informationen über bevorstehende Straßensperrungen empfängt, geht das Fahrzeug möglicherweise davon aus, dass die Straße frei ist, und beschleunigt weiter darauf zu. Dies kann zu einer Kollision mit Personen- oder Sachschäden führen. Eine ähnliche Situation kann eintreten, wenn das Fahrzeug keine aktuellen Informationen über querende Fußgänger oder abbiegende Fahrzeuge erhält.
Autonome Fahrzeuge müssten auf die Straße, wo sie unter allen möglichen Verkehrsbedingungen fahren müssten. Der Verkehr könnte stark moderiert und selbstreguliert werden. Es gibt jedoch häufig Fälle, in denen Menschen Verkehrsregeln missachten. Ein Objekt könnte unter unerwarteten Bedingungen auftauchen. Man kann nicht endlos warten, bis der Verkehr frei wird, und dann eine Voraussetzung erfüllen, um automatisch loszufahren. Wenn mehr solcher Fahrzeuge warten, bis der Verkehr frei wird, kann das letztendlich zu einem Verkehrsstau führen.
- Fahrsicherheit auf der Straße
Fahrer müssen rechtzeitig reagieren, denn die Sicherheit ist eine große Herausforderung beim Betrieb selbstfahrender Autos. Nicht alle getesteten selbstfahrenden Autos sind vollständig selbstfahrend. Sie verfügen über Module für manuelle Eingriffe. Da das Vertrauen in selbstfahrende Autos noch relativ gering ist, wünschen sich 70 % der Fahrer, dass selbstfahrende Autos mit manuellen Bremsen ausgestattet werden. Dies ist wichtig, da selbstfahrende Autos aus einem Netzwerk voneinander abhängiger Geräte und Vorrichtungen bestehen und allgemein davon ausgegangen wird, dass jedes Modul seine Aufgabe erfüllen wird.
Der wichtigste Aspekt autonomer Autos ist die Unfallhaftung. Bei autonomen Autos wird die Software die Hauptkomponente sein, die das Auto steuert und alle wichtigen Entscheidungen trifft. Während bei den ersten Entwürfen eine Person physisch hinter dem Lenkrad sitzt, haben neuere von Google vorgestellte Entwürfe weder ein Armaturenbrett noch ein Lenkrad!
Bei solchen Designs, bei denen das Auto keine Bedienelemente wie Lenkrad, Bremspedal oder Gaspedal hat, stellt sich die Frage, wie der Insasse das Auto im Falle eines unglücklichen Zwischenfalls steuern soll. Darüber hinaus sind die Insassen aufgrund der Natur autonomer Autos meist entspannt und achten möglicherweise nicht genau auf die Verkehrsbedingungen. In Situationen, in denen ihre Aufmerksamkeit erforderlich ist, kann es zu dem Zeitpunkt, an dem sie handeln müssen, zu spät sein, um die Situation abzuwenden.
Das Fahrerlebnis in einem selbstfahrenden Auto sollte genauso nahtlos sein wie das Fahren in einem konventionellen Auto. Das bedeutet, dass selbstfahrende Autos die gesamte Komplexität der Datengenerierung und -verarbeitung im Backend beibehalten müssen, damit es für Fahrer und Passagiere nahtlos bleibt. Das Fahrzeug jedes Mal zu verlangsamen, wenn zusätzliche gute Daten zum Handeln benötigt werden, ist auf der Straße lebensgefährlich. Selbstfahrende Autos müssen das Gefühl vermitteln, dass ein vertrauenswürdiger Fahrer an den Pedalen sitzt.
Autonome Autos nutzen Laser und Radar zur Navigation. Die Laser sind auf dem Dach montiert, während die Sensoren an der Karosserie des Fahrzeugs angebracht sind. Das Radarprinzip funktioniert, indem es Funkwellenreflexionen von umgebenden Objekten erkennt. Auf der Straße sendet ein Auto kontinuierlich Funkwellen aus, die von den umliegenden Autos und anderen Objekten in der Nähe der Straße reflektiert werden. Die für die Reflexion benötigte Zeit wird gemessen, um die Entfernung zwischen dem Auto und dem Objekt zu berechnen. Auf der Grundlage der Radarwerte werden dann geeignete Maßnahmen ergriffen. Das Radarprinzip funktioniert, indem es Funkwellenreflexionen von umgebenden Objekten erkennt. Auf der Straße sendet ein Auto kontinuierlich Funkwellen aus, die von den umliegenden Autos und anderen Objekten in der Nähe der Straße reflektiert werden. Die für die Reflexion benötigte Zeit wird gemessen, um die Entfernung zwischen dem Auto und dem Objekt zu berechnen. Auf der Grundlage der Radarwerte werden dann geeignete Maßnahmen ergriffen. Wenn diese Technologie für Hunderte von Fahrzeugen auf der Straße verwendet wird, wird ein Auto dann zwischen seinem eigenen (reflektierten) Signal und dem (reflektierten oder gesendeten) Signal eines anderen Fahrzeugs unterscheiden können? Selbst wenn mehrere Funkfrequenzen für Radar verfügbar sind, ist es unwahrscheinlich, dass dieser Frequenzbereich für alle hergestellten Fahrzeuge ausreicht.
- Verwaltung riesiger Datenmengen:
Dies ist wahrscheinlich die größte Herausforderung in diesem Bereich. Selbstfahrende Autos erzeugen und verarbeiten jede Sekunde riesige Datenmengen. Viele Sensoren und Geräte arbeiten intensiv daran, Daten aus der Umgebung zu erfassen und zu produzieren. Dazu gehören LIDAR, RADAR, SONAR, GPS und Computer Vision. Ein selbstfahrendes Auto könnte bei einer Fahrt von 8 Stunden bis zu 100 (TB) Terabyte an Daten erzeugen. Daraus ergibt sich der Bedarf an großen Mengen an Cloud-Speicher, Übertragungs- und Verarbeitungsleistung mit nahezu 100 % Verfügbarkeit zu jeder Zeit. Alle diese Funktionen müssen auf höchstem Niveau sein, damit das Fahrzeug sinnvoll funktioniert.
- Lösung zur Bewältigung der Herausforderungen autonomer Fahrzeuge
V2X-Konnektivität bedeutet, dass ein Auto mit seiner Umgebung und anderen Autos verbunden werden kann. Die V2X-Technologie hilft selbstfahrenden Autos enorm, indem sie es ihnen ermöglicht, Objekte und Elemente in der Umgebung zu erkennen, was die Risiken während der Fahrt reduziert. V2X kann auch mit Telematik zusammenarbeiten, um Daten effizienter zu verarbeiten. Darüber hinaus wechselt es auch zwischen verschiedenen Betriebsmodi, um kontinuierlich die richtigen Informationen zu senden und zu empfangen. Die V2X-Konnektivität verfügt über eine großartige Funktion, die branchenübliche Verschlüsselungsprotokolle verwendet, um alle von ihr generierten Daten und ihre eingebetteten Systeme zu sichern.
ADAS-Steuerungen helfen selbstfahrenden Autos, mithilfe präziser Informationen die besten Fahrentscheidungen zu treffen. Das bedeutet, die beste Route ohne viel Verkehr zu finden, problemlos in kleinen Parklücken zu parken, Fußgänger und Ampeln schon von Weitem zu erkennen, zu wissen, wie das Wetter wird und vieles mehr.
Einfach ausgedrückt sind Datenschichtkomponenten Teile einer Anwendung, die den Zugriff auf Daten ermöglichen, die in einem dauerhaften Speicher wie der Cloud gespeichert sind. Dadurch können Module häufig benötigte Daten sofort zur Verarbeitung verwenden. Dies bedeutet, dass die Erstellung unnötiger doppelter Informationen reduziert wird.
Durch ADAS-Tests können Fahrzeuge Fahrentscheidungen speichern, noch bevor sie auf die Straße fahren. Dies liegt daran, dass diese Algorithmen viele Male unter verschiedenen Bedingungen getestet werden, um zu lernen und sich anzupassen. ADAS-Module sind bereit, gut und genau zu funktionieren, um Dinge zu erkennen. Sie werden auch nach dem Einsatz auf der Straße immer besser.
Fazit und Zukunft
Die Transformation der Mobilität in autonome Fahrzeuge kann möglicherweise erhebliche Veränderungen im Verkehrssystem mit sich bringen. Autonome Fahrzeuge werden Verkehrsstaus reduzieren, die Verkehrssicherheit verbessern und den Kohlenstoffausstoß verringern, wodurch der Verkehr effizienter, kostengünstiger und umweltfreundlicher wird. Die Transformation erfordert jedoch koordinierte Anstrengungen von Fahrzeugherstellern, Technologieunternehmen, politischen Entscheidungsträgern und Regulierungsbehörden, um sicherzustellen, dass die erforderliche Infrastruktur geschaffen, Kommunikationsprotokolle entwickelt und ein regulatorischer Rahmen geschaffen wird, der die nahtlose Integration autonomer Fahrzeuge ermöglicht. Die Zukunft des Transports liegt im autonomen Fahren, und es ist an der Zeit, diese Technologie und ihre Vorteile zu nutzen.
