Vorstellung des Projektes

Seit 2021 sind im Rahmen von SMO in den oberfränkischen Städten Hof, Kronach und Rehau sechs hochautomatisierte Kleinbusse im öffentlichen Straßenraum unterwegs, wobei ab 2022 mit Beginn der Phase 2 des Projektes der Betrieb in Rehau beendet und in Bad Steben neu eröffnet wird.

Ziel ist es, durch die Etablierung des Shuttle-Betriebs im ÖPNV wichtige Forschungsfragen für einen fahrerlosen Personennahverkehr zu bearbeiten, da der Mobilitätssektor zur Erreichung der CO2-Reduktionsziele vor großen Herausforderungen steht. Die Kombination von digitalen Innovationen und lokal emissionsfreien Antrieben gewinnt zunehmend an Bedeutung. Die neuen Technologien haben das Potenzial, auch jenseits der großen Städte den ÖPNV zu stärken und ihn effizienter, flexibler sowie optimal angepasst an die Bedarfe der Nutzenden zu gestalten. Gerade in eher ländlich geprägten Regionen stellt das langfristige Sichern eines bedarfsgerechten, klimaschonenden und wirtschaftlichen Angebots im ÖPNV angesichts der demografischen Entwicklung eine besondere Herausforderung dar.

Durch die Förderung des Bundesministeriums für Digitales und Verkehr (BMDV) konnte bereits in der ersten Projektphase ab 2020 eine Reihe von Teilprojekten erfolgreich umgesetzt werden.  Nach erfolgreich bestrittener Antragsphase kann das nun leicht veränderte interdisziplinäre Konsortium auf diesem breiten Fundament aufbauen, denn Anfang 2022 ist die zweite Projektphase angelaufen.


Die aktuellen Forschungsinhalte in „SMO-II“
Im bis Mitte 2024 laufenden Projekt steht die ganzheitliche Automatisierung möglichst aller Abläufe rund um die Mobilitätskette im Fokus, die u.a. mit Hilfe künstlicher Intelligenz (KI) erreicht werden soll. Dabei geht es um Innenraum, Türbereich und Fahrgastbetreuung ebenso wie um das Fahren auf dem Automatisierungs-Level 4 ohne Begleitpersonal – bei gleichzeitiger Fernüberwachung durch die bereits realisierte Leitstelle. Von dort sollen zudem die technisch und sensorisch weiter zu verbessernden Shuttles u.a. mittels Manöverfreigabe teleoperiert werden können. In zielgerechten Einsatzumgebungen sollen sie alle Anforderungen on-demand, also nur bei Anforderung durch Fahrgäste, und auch bei schwierigen Wetterbedingungen meistern. Die automatisierten Shuttles kommen in Hof, Kronach und Bad Steben auch auf neuen Routen zum Einsatz, betrieben durch DB Regio Bus. Bad Steben ersetzt dabei die aus dem ersten SMO-Projekt bekannte Modellkommune Rehau.

Die erweiterte Fernüberwachung und Teleoperation übernimmt die bereits in SMO von Valeo als Prototyp realisierte Leitstelle in der Hofer Innenstadt. Alle Industriepartner befassen sich intensiv mit der technologischen Weiterentwicklung und der Implementierung von Innovationen. Die beteiligten Hochschulen sichern das Vorhaben u.a. durch Methoden der KI, Wirkungsforschung auf Sicherheit, Verkehr und Umwelt sowie einen umfangreichen gesellschaftlichen Dialog ab.

Die zweite SMO-Projektphase zeichnet sich insbesondere durch die folgenden Merkmale aus:
- Betrieb einer Shuttle-Leitstelle vor Ort. Aus dieser können die automatisierten Shuttles in den drei Einsatzorten gleichzeitig überwacht werden. Außerdem wird in SMO-II die Fernsteuerung bzw. die Manöverfreigabe im Sinne des Gesetzes zum autonomen Fahren erprobt, um später einen Betrieb ohne Begleitpersonal zu ermöglichen.
- Umstellung auf bedarfsgerechten On-Demand-Betrieb der automatisiert fahrenden Shuttles an drei verschiedenen Orten im ländlichen Raum mit jeweils unterschiedlichen Fragestellungen, Voraussetzungen und Use Cases.
- Weitervertiefung der Buchungsmöglichkeiten in den Apps „Wohin-Du-Willst“ und „DB Navigator“
- Automatisierung der Abläufe im Innenraum, im Türbereich und in der Fahrgastbetreuung zur Weiterentwicklung der Mensch-Maschine-Interaktion
- Nutzung des 5G-Campus-Netzwerkes am Lucas-Cranach-Campus in Kronach, wo seit 2021 der Studiengang „Autonomes Fahren“ angeboten wird
- Weiterentwicklung der Hinderniserkennung und des automatisierten Umfahrens von Hindernissen i.V.m. weiterentwickelter Sensorik
- Konzeption und Umsetzung eines Sicherheits- und Störfallmanagementkonzepts
- Intensivierung der Bürger:innenbeteiligung durch Bürger:innenbeiräte und Bürger:innenforen


Die Vorarbeiten aus „SMO-I“

In der ersten SMO-Projektphase stand zunächst die Etablierung des Shuttle-Betriebs im Fokus. Dabei wurden drei Modellkommunen gewählt, die sich durch unterschiedliche Anwendungsfälle auszeichnen: Der touristische Verkehr in Kronach, die Anbindung des Bahnhofs an die Innenstadt in Hof – beide als Ergänzung zum örtlichen ÖPNV – sowie der Werksverkehr in Rehau halfen, die innovative Mobilität im Livebetrieb zu erproben und folgende Forschungsthemen zu bearbeiten:

Entwicklung und Umsetzung einer zentralen Leitstelle in der Hofer Innenstadt. Noch immer müssen automatisierte Shuttles aus gesetzlichen, aber auch aus technischen Gründen von einer Begleitperson im Fahrzeug überwacht werden. Mit der Leitstelle wurde und wird der nächste Schritt zum automatisierten Fahren ohne Begleitperson im Fahrzeug vorbereitet. Dabei gilt es, die Teleoperation, also die Fernsteuerung der Fahrzeuge im Bedarfsfall, weiterzuentwickeln und das Potenzial einer solchen zentralen Leitstelle – auch im Hinblick auf den Einsatz ganzer Fahrzeugflotten – aufzuzeigen.

Verbesserung der Algorithmen zur Umgebungserkennung durch automatisierte Fahrzeuge sowie Ausrüstung mit zusätzlichen Sensoren.

Trainieren von neuronalen Netzen. Im Speziellen sind dies DNNs (Deep Neural Networks) als Werkzeuge der künstlichen Intelligenz, mit deren Hilfe schließlich Fußgänger, Radfahrende und andere Verkehrsteilnehmende sicher erkannt werden können.

Vertiefte Erforschung der Mensch-Maschine-Interaktion mithilfe eines Demonstrators.

Digitalisierung der Fahrpläne inkl. Live-Information zu den Shuttles durch Integration in die App „Wohin-Du-Willst“.

Täglicher Einsatz mit Fahrgästen im öffentlichen Straßenraum (im Einklang mit den Covid-bedingten Hygieneregeln) als eine der Hauptgrundlagen der F&E-Arbeiten.  Hier war die Bevölkerung herzlich eingeladen, das neue Mobilitätsangebot zu testen und sich im Rahmen der umfangreichen Akzeptanzforschung bei der Beurteilung und Weiterentwicklung der Innovationen selbst mit einzubringen.

Projektvorstellung in DER NAHVERKEHR: "Shuttle-Modellregion Oberfranken: Forschung im Realbetrieb"
Mobilitätsregion Oberfranken
SMO ist nicht das einzige Projekt in Oberfranken, das sich mit der Zukunft der Mobilität auseinandersetzt. In der Region wird führende Forschungsarbeit geleistet. Viele der Projektpartner aus SMO sind auch in anderen Projekten aktiv und bringen so die unterschiedlichen lokalen Kompetenzen zusammen. Weitere Projekte sind z.B.: