AutoTruck: Vom Logistikzentrum auf die Straße

Im Verbundprojekt AutoTruck entwickelt das Fraunhofer IVI gemeinsam mit der Industrie Technologien für autonom fahrende Lkw, die ihre ersten Einsätze in Logistikzentren haben. Außerhalb sogenannter Automatisierungszonen erfolgt die Führung durch einen Fahrer.

Ende 2019 soll es so weit sein und der erste Lkw autonom auf dem Betriebsgelände der Emons Spedition in Dresden fahren. Nachdem ihn ein Fahrer am Tor abgestellt und sich in den Feierabend verabschiedet hat, soll sich der Truck kollisionsfrei zur Laderampe bewegen, selbsttätig andocken und nach der Entladung auf dem Stellplatz parken. Diese Aufgaben, die bisher auch der Lkw-Fahrer hatte, fahrerlos zu bewerkstelligen, ist Ziel des Verbundprojekts AutoTruck – Vollautomatische Verteiler-Lkw für Automatisierungszonen, an dem das Fraunhofer-Institut für Verkehrs- und Infrastruktursysteme IVI in Dresden und Partner aus der Wirtschaft arbeiten. Gefördert wird das Projekt durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im Rahmen des Fachprogramms „Neue Fahrzeug- und Systemtechnologien“.

Den Test-Lkw, ein 18-Tonnen-Diesel-Fahrzeug von Mercedes, rüstete die Firma Orten Electric-Trucks aus Bernkastel-Kues zum hundertprozentigen Elektrofahrzeug um. Die Götting KG in Lehrte stattet den Truck mit Sicherheitslaserscannern für den vorderen und hinteren Bodenbereich aus, um bei Kollisionsgefahr eine sofortige Notbremsung auszulösen. Darüber hinaus entwickeln sie die Technik für die präzise Ortung über Odometrie (Messung der Radumdrehungen), GPS und Map Matching zum Abgleich des Lkw-Standorts mit einer digitalen Karte.

Mittels HelyOS dockt der AutoTruck selbsttätig am Rolltor an. Ist die Beladung abgeschlossen, begibt er sich zur nächsten vorgesehenen Position
Das Wissenschaftler-Team von Fraunhofer IVI ist für die Umsetzung der autonomen Fahrfunktionen zuständig und arbeitet an einem Online-Leitstand, der Webanwendung HelyOS (Highly efficient online yard operating system), mit der ein Operator die autonomen Lkw von jedem Ort der Welt über Internet-Browser per Handy, Tablett oder PC steuern kann. Die Fahrzeuge können sowohl auf einer digitalen Landkarte als auch auf eigenen Karten der Logistikfläche dargestellt werden. HelyOS zeigt neben Standort auch Status-Infos wie Akku-Füllstand oder Beladestand an.
Eine weitere wesentliche Komponente des Forschungsvorhabens ist die Live-Manöverplanung TruckTrix, ein Algorithmus, den das IVI für die Schwertransportplanung entwickelte. Es übernimmt die Routenplanung für einen Arbeitsauftrag, berechnet den Weg, gleicht die eigene Strecke mit der anderer autonomer Fahrzeuge ab, berücksichtigt feste Hindernisses und Zeitvorgaben.

Voraussetzung für das autonome Fahren ist eine Zone, in der das Fahrzeug ununterbrochen mit dem Rechner der Leitzentrale verbunden ist. „Damit die digitale Karte ausreichend inhomogen ist, muss sie bekannte Landmarken wie Schilder, Lampen oder Häuserecken aufweisen“, erläutert Dr. Sebastian Wagner, Gruppenleiter am Fraunhofer IVI. Für die drahtlose Kommunikation zwischen Fahrzeug und Infrastruktur ist WABCO Development, Hannover, zuständig.

AutoTruck hat enorme Anwendungsbreite

AutoTruck ist auf den Einsatz im geschützten Raum ausgerichtet. „Das Projekt hat eine enorme Anwendungsbreite“, sagt Wagner: Lkw-Betriebshöfe, Minen, Häfen, Betriebsgelände von Firmen, in der Landwirtschaft und der Luftfracht – autonom fahrende Lkw könnten künftig bei Vorfeldverkehren zum Einsatz kommen, „solange keine menschlichen Interaktionen notwendig sind“. Auch die Automatisierungstiefen würden mit der Zeit zunehmen, beispielsweise durch die Kopplung an ein Warenwirtschaftssystem.

Für den ausschließlichen Einsatz des autonomen Lkw auf Betriebshöfen ist lediglich eine Maschinenzulassung notwendig. Sämtliche Einbauten, so das Ziel des Projekts, sollen jedoch so erfolgen, dass der AutoTruck auch straßenzulassungsfähig ist. Für die Fahrt auf der Straße werden dann die autonomen Funktionen deaktiviert und der Fahrer übernimmt wieder das Steuer.

„Viele der entwickelten Technologien lassen sich mittel- bis langfristig auf den öffentlichen Straßenverkehr übertragen“, skizziert Wagner die mögliche Weiterentwicklung, „so etwa die Regelalgorithmen, die Hinderniserkennung, die Ortungslösung oder auch die Kommunikation zwischen Lkw und Infrastruktur.“

Text von Marion Frahm
Foto, Abbildung und Video: Fraunhofer IVI
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