Schlüsselwörter
(Deutsch)
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Verkehrstelematik, Verkehrssicherheit, Fahrerüberwachung, Fahrhilfe, Automatische Fahrzeuglenkung, Autopilot, Ladungsüberwachung, Navigationshilfen
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Schlüsselwörter
(Englisch)
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transport telematics, traffic safety, driver monitoring, vision enhancement, route guidance, distance keeping, collision avoidance
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Alternative Projektnummern
(Deutsch)
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1999297
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Kurzbeschreibung
(Deutsch)
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"Die erfolgreiche Einführung fahrerunterstützender Telematiksysteme setzt voraus, dass die Komplexität der Interaktion zwischen Mensch, Fahrzeug und Unterstützungssystemen schon im Vorfeld erkannt wird. Ziel der Untersuchung ist einerseits den Stand der Entwicklung solcher Systeme aufzuzeigen sowie mögliche und sinnvolle Bereiche einer Anwendung speziell auch in der Schweiz zu bestimmen.
Andererseits werden die Auswirkungen auf die Verkehrssicherheit quantifiziert. Dabei wird nicht nur die beabsichtigte Vermeidung bestimmter Unfalltypen beachtet, sondern auch die Folgen der Individualisierung der Verkehrstelematik. Dazu gehören Aspekte wie Verlust von Handlungskompetenzen, Risikokompensation, etc.
Es werden Projekte, Forschungsresultate und Literatur sowie Unfalldaten analysiert; daraus werden wahrscheinliche Sicherheitseffekte abgeleitet sowie mit Expertenumfragen und Wirkungsketten vertiefte Analysen angestellt. Das Ergebnis, ein Katalog fahrerunterstützender Systeme mit Eignungsbewertung, wird abschliessend noch verkehrspsychologisch beurteilt.
Die Arbeiten werden koordiniert mit dem ASTRA-Projekt VESIPO; sie bauen auf den eben veröffentlichten Er-
gebnissen auf resp. vertiefen die bestehenden Forschungslücken.
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Kurzbeschreibung
(Englisch)
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The successful implementation of driver-assisting transport telematics has to tackle in advance with the complex interactivity between driver, vehicle and assistance systems.
There will be analyses of projects, research findings and literature as well as accident data to determine the safety impacts of driver-assisting transport telematics; the analysis will be completed by a questioning of experts. The final results will be examined also from traffic psychological point of view.
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Projektbeschreibung
(Deutsch)
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Der Stand der Forschung ist in der Schweiz gekennzeichnet durch erste sehr generelle Arbeiten zur Untersuchung der Wirksamkeit von Telematik-Massnahmen. Generell liegt aber erst wenig Datenmaterial vor, welches ermöglichen würde, die Wirksamkeit zuverlässig abzuschätzen. Dabei wird auf den Ergebnissen des ASTRA-Projekts VESIPO „Beitrag der Verkehrstelematik zu einer Verkehrssicherheitsstrategie“ aufgebaut, das sich neben vielen Teilbereichen auch mit Aspekten der Fahrzeugführerunterstützung auseinandersetzt. Die Resultate werden integriert, vertieft analysiert und allfällige Forschungslücken gefüllt. Untersucht wurden Teilbereiche Abstandswarnung, Sichthilfen (Enhanced Vision), Übermittlung von Verkehrssignalen und Geschwindigkeitsbegrenzungen, automatische Fahrzeugdiagnose und Pannenruf sowie Sensorik für Lenkerüberwachung (Driver alertness monitoring system). Die Studie weist in verschiedenerlei Hinsicht noch Forschungsbedarf aus.
Weiter ist eine Cost Action-3.X-Studie geplant, die das Thema „Influence of modern driver information devices on future road safety requirements“ zum Inhalt hat. Sollte dieses Projekt zustandekommen, ist eine
Koordination vorgesehen. Die weltweite Forschung in diesem Bereich wird heute im allgemeinen durch die
grossen Fahrzeughersteller, Elektronikkonzerne und durch EU- oder US-gestützte Forschungsprogramme
gefördert. Dementsprechend kann von einer eigentlichen Forschung in der Schweiz nicht gesprochen werden,
auch wenn kleinere Projekte bekannt sind. Wesentlich umfangreicher sind erste Erfahrungen und theoretische
Arbeiten, die zu fahrerunterstützenden Telematik-Anwendungen im Ausland vorliegen. Zu nennen sind hier
– Navigationshilfen / -informationen
– Informationen zur Fahrbahnsituation (Oberflächenzustand, Fahrbahnausstattung, Signalisation, etc)
– Informationen zur Verkehrssituation (z.B. in Bezug auf unerwartete Ereignisse)
– Direkte Fahrhilfen (Wahl der optimalen Geschwindigkeit resp. des Abstands sowohl nach vorne als auch seitlich)
– Informationen zum Fahrzeug (Funktionssicherheit der Fahrzeugkomponenten, Angaben über Fahrzeugzustand
wie Bodenhaftung, Seitenwindbelastung, Kurvenstabilität, etc.)
– Fahrerüberwachung (Alkohol, Müdigkeit)
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Methoden
(Deutsch)
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Der Forschungsansatz zielt in der ersten Arbeitsphase auf eine Übersicht über den Entwicklungsstand solcher fahrerunterstützender Systeme. Dabei werden vor allem die Projekte näher betrachtet, die bereits eine gewisse Entwicklungsreife erreicht haben und die aus Sicht potenzieller Anwendungsfelder in der Schweiz besonderes Interesse verdienen.
Um diese möglichen oder tatsächlichen Sicherheitspotenziale aufzuzeigen, werden sodann die oben genannten fahrerunterstützenden Systeme auf ihre möglichen Sicherheitspotenziale, bereits bekannte Wirkungen aber auch ihre Sicherheitsrisiken hin untersucht und beurteilt.
Dabei werden bereits bekannte, theoretisch hergeleitete und vermutete Wirkungen der realen Unfallsituation auf den Schweizer Strassen gegenübergestellt und entsprechende Schlussfolgerungen daraus gezogen. Bei diesen primären Wirkungen wird eine Bilanz zumindestens für einzelne Bereiche möglich sein.
Das ASTRA-Projekt VESIPO wird hier integriert und die weiteren Analysen bauen auf dessen Erkenntnissen auf. Ein weiterer Bezug besteht mit dem EU-Projekt GADGET (Guarding Automobile Drivers through Guidance, Education and
Technology) von dem der Beurteilungsraster für Assistenzsysteme übernommen werden kann.
In einer zweiten Phase werden die sekundären Wirkungen quantifiziert. Birgt doch die Individualisierung
der Verkehrstelematik nicht nur nur grosse Chancen sondern auch die Gefahr gegenläufiger
Entwicklungen in sich (Verlust von Handlungskompetenzen, Beeinträchtigung der Aufmerksamkeit,
Risikokompensation, etc.).
Für die Beurteilung der Systemwirkungen im Rahmen dieser Arbeit sind schliesslich am Rande auch Aspekte
von Bedeutung, die nicht den Fahrer sondern den Betreiber betreffen. Einerseits sind viele der generierten Daten
auch für den Strassenbetreiber von Interesse, auch dort unter anderem mit Bezug zur Verkehrssicherheit,
andererseits sind Vorleistungen des Betreibers bezüglich Systemkomponenten nötig, die kostenträchtig
sind und Fragen derAkzeptanz auf Betreiberseite aufwerfen.
Diesen Fragen und Aspekten wird aufgrund der gefundenen Forschungsresultate nachgegangen.
Wo noch keine Ergebnisse vorliegen, wird versucht, aus den Meinungen involvierter Verkehrs-
wissenschafter ein schlüssigeres Bild zu erhalten.
Abschliessend wird das Resultat noch aus verkehrspsychologischer Sicht beurteilt.
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Stand der eigenen Forschung
(Deutsch)
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Die eigene Forschung ist gekennzeichnet durch erste generelle Arbeiten zur Wirksamkeit von Telematik-Massnahmen auf die Verkehrssicherheit (Telematik und Verkehrssicherheit / VSS 07/98; VSM Schweiz, Einsatzmöglichkeiten und Wirksamkeit von VSM-Massnahmen in der Schweiz / VSS 19/96)
Die Firma J+G weist einerseits umfangreiche Erfahrungen im Bereich Telematik auf, sowohl was die Analyse von Auswirkungen und Zusammenhängen (Begleitung mehrerer VSM- und Telematik-Projekte) als auch den Bereich Forschung betrifft. Andererseits sind dank langjähriger Zusammenarbeit gute Kontakte zu ausländischen Experten und Forschungsstellen vorhanden.
Referenzprojekte Jenni + Gottardi
Verkehrstelematik
- Telematik und Verkehrssicherheit; Auswirkungen von Telematikprojekten auf die Verkehrssicherheit in der Schweiz, Forschungsauftrag 07/98 auf Antrag VSS
- Telematik und Mobilität; Gewährleistung oder Förderung der Mobilität; Forschungsauftrag 05/98 auf Antrag VSS
Verkehrssystem-Management / Verkehrsbeeinflussung / Verkehrsoptimierung
- VSM Schweiz: Einsatzmöglichkeiten und Wirksamkeit von VSM-Massnahmen in der Schweiz. Auswertung
der Erfahrungen, Erarbeitung Handbuch relevanter VSM-Massnahmen und Leitfaden für die Planung;
Forschungsauftrag 19/96 auf Antrag VSS
- Wirksamkeitsanalyse Verkehrsleitsystem A2/A3 (BL)
- Verkehrssystem-Management Sanierung A2 Belchen
- Integriertes Verkehrsmanagement IVM-ZH;
- Stauproblematik A1/Baregg; Bewirtschaftung Anschluss Baden – West, Analyse Auswirkungen, Gutachtertätigkeit
- N11 Sanierung/Ausbau, Verkehrstechnische Analysen und Beurteilung Auswirkungen Bau; flank. Massnahmen
- VSM Region Bern; Studie und Konzept
- N4 / N20 Westumfahrung Zürich: Evaluation geeigneter Verkehrsbeeinflussungsstrategien für das kantonale
Hochleistungsstrassennetz
Verkehrssicherheit sonst
- Kostenwirksamkeit von Verkehrssicherheits-Massnahmen (Forschungsauftrag auf Antrag FVS)
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Projektziele
(Deutsch)
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Das System Mensch-Fahrzeug-Fahrbahn stösst an seine Grenzen – die Folgen sind mehr Konflikte, Staus und Unfälle sowie eine sinkende Verfügbarkeit des Strassennetzes. Telematiksysteme versprechen hier neue Perspektiven – insbesondere auch die Systeme für die Fahrzeugführerunterstützung. Projektziel ist es, die möglichen und tatsächlichen Sicherheitswirkungen aufzuzeigen
- Aufzeigen der diversen Systeme und deren Entwicklungsstand
- Bestimmung der Sicherheitswirkungen und –risiken insbesondere bei einem Einsatz in der Schweiz
- Spezifikation von Datenbedarf, -aufbereitung und –übermittlung
- Rolle des Staates bei Implementation und Überwachung solcher Systeme
Neben den Erkenntnissen zu primären Sicherheitseffekten sind auch die sekundären ein Ziel:
- Wie reagieren Fahrzeuglenker auf den Verlust von Handlungskompetenzen auf den tatsächlichen oder vermeintlichen Sicherheitsgewinn? Ist statt des Sicherheitsgewinns evtl. ein Sicherheitsverlust zu erwarten?
Ein weiteres Ziel ist es, vertiefte Erkenntnisse zu gewinnen in einem Bereich, der von laufenden Forschungen des ASTRA (Projekt VESIPO) nur generell abgedeckt wird – eng koordiniert mit diesen Arbeiten.
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Projektziele
(Englisch)
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Aims of the project are
- brief analysis and summary of technological developments, effects, scientific and test findings and experiences
- advantages and risks related to traffic safety, focussed on an implementation in Switzerland
- specification of data needs, -preparation and –transfer
- Tasks and surveillance by government authorities
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Abstract
(Deutsch)
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Wirkungen der Systeme: Die einzelnen FFU-Systeme wirken sich mehr oder weniger deutlich auf die Unfallzahlen aus. Für die primäre Wirkung wird gemäss verschiedener Studien ein Ausmass von nahezu 0% bis etwa 30% an Unfallverminderung erwartet. Das theoretische Rettungspotenzial, welches oftmals recht gross ist, wird jedoch durch verschiedene Faktoren teilweise deutlich vermindert. Nur ein bedeutend kleinerer Teil der Unfälle wird sich darum letztlich durch die Systeme effektiv vermeiden lassen (tatsächliches Rettungspotenzial).
Die erwarteten primären Sicherheitsgewinne können jedoch aufgrund von Anpassungsprozessen, kompensatorischen Wirkungen oder aber nur teilweiser Marktdurchdringung der Systeme deutlich reduziert werden (sekundäre Wirkungen).
Expertenmeinung: Eine Befragung in- und ausländischer Experten per Fragebogen zeigt, dass für eine erfolgreiche Marktetablierung eine Veränderung der Werthaltung der Fahrzeugführer sowie Komfortvorteile vorausgesetzt werden. Mehrheitlich werden auch sekundäre Effekte wie eine riskantere Fahrweise sowie eine Verminderung der Fahrfertigkeiten erwartet. Neben Zusatzschulungen, die als zwingend angesehen werden,
müssen der Umfrage zufolge weitere gesetzliche Grundlagen geschaffen werden. Nur ein kleiner Teil der
Experten ist allerdings der Meinung, dass sekundäre Wirkungen den Sicherheitsgewinn kompensieren könnten.
Mehr als 80% der Befragten erwarten jedoch von FFU-Massnahmen selbst bei realistischen Erwartungen einen
massgeblichen Sicherheitsgewinn.
Weiterer Forschungsbedarf: In der Schweiz wird vor allem im Bereich der passiven Sicherheit Forschung
betrieben. Bezüglich aktiver Sicherheit sollte die Forschungstätigkeit noch intensiviert werden. Viele FFU-Systeme
kommen eben erst auf den Markt oder sind erst in den nächsten Jahren serienreif. Damit werden in zunehmendem
Umfang auch weitere Erfahrungen vorliegen. Eine Neubewertung der FFU-Systeme innerhalb der nächsten ca. fünf
Jahre ist notwendig. Neben technischen und psychologischen Aspekten müssen auch verschiedene rechtliche Aspekte
noch vertiefter abgeklärt werden. Bei einzelnen Systemen kann sich neben Sicherheitswirkungen auch eine
Beeinflussung der Streckenkapazität ergeben. Insbesondere in Bezug zu den verkehrlichen Gegebenheiten in der
Schweiz (z.B. Topographie) bestehen hier Forschungslücken.
Schlussfolgerungen: Grundsätzlich bewirken alle aufzeigten Systeme einen mehr oder minder grossen
Sicherheitsgewinn – zumindest aus der Sicht der primären Wirkung dieser Systeme. Nur wenige
Erfahrungen gibt es allerdings zu den sekundären Effekten. Diese wirken häufig gegenläufig und führen
zu einer Reduktion der Verkehrssicherheit, so dass teilweise der Nutzen neutral oder sogar negativ
ausfallen kann. Die Systeme mit dem aus heutiger Sicht höchsten erwarteten Sicherheitspotenzial sind
autonome Systeme wie ABS oder ESP1 und Systeme, welche aktiv in die Fahrzeugsteuerung
eingreifen. Aufgrund der rechtlichen und technischen Randbedingungen aber auch wegen
ungenügender Akzeptanz werden insbesondere die letzteren in Bezug auf die nationale
Verkehrssicherheitstrategie als weniger geeignet bewertet.
In naher Zukunft werden sich vor allem Systeme durchsetzen, welche im Fahrzeug integriert sind
(autonom agieren) und dem Fahrer einen spürbaren Sicherheits- und Komfortvorteil bieten. Systeme,
welche nur Sicherheits- und keine Komfortvorteile bieten, können nur mit verstärkten Mitteln
(Enforcement, tiefere Versicherungsprämien, etc.) gefördert werden. Viele Systeme sind noch im
Entwicklungsstadium. Dabei besteht eine grosse Diskrepanz zwischen den Sicherheitseinschätzungen
der Hersteller und den zu erwartenden, tatsächlich eintretenden Sicherheitsgewinnen, dies vor allem bei
Systemen, welche sich erst in einem frühen Entwicklungsstand befinden und eine umfassende
Unterstützung des Fahrzeugführers bieten.
Aus Schweizer Sicht ist eine aktive Mitwirkung in entsprechenden europäischen und internationalen
Gremien, die sich mit Erforschung und Normierung entsprechender Systeme auseinandersetzen,
wichtig. Diese können nur greifen, wenn die Umsetzung europaweit geschieht und keine Systemgrenzen
bestehen. Insellösungen, der Verzicht auf Standardisierung und die Integration kaum kompatibler
Systemelemente werden längerfristig unflexibel, schlecht erweiterbar und damit letztendlich teuer.
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Umsetzung und Anwendungen
(Deutsch)
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Der Nutzen der Arbeit liegt zum einen in der Beurteilung dieser Systeme bezüglich eines Einsatzes in der Schweiz (Ist damit zu rechnen? Nützen sie etwas? Wenn ja, wie viel? Sind andere Massnahmen dadurch überflüssig?). Zum anderen ist eine bessere Abschätzung der Sicherheitswirkung solcher Systeme möglich. Dies ermöglicht in der Praxis einen Einbezug solcher Massnahmen in gängige Bewertungsverfahren als Alternative zu den üblichen sicherheitsrelevanten Massnahmen.
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Publikationen / Ergebnisse
(Deutsch)
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- Telematik und Verkehrssicherheit; Auswirkungen von Telematikprojekten auf die Verkehrssicherheit in der Schweiz, Forschungsauftrag 07/98 auf Antrag VSS
- Telematik und Mobilität; Gewährleistung oder Förderung der Mobilität; Forschungsauftrag 05/98 auf Antrag VSS
- VSM Schweiz: Einsatzmöglichkeiten und Wirksamkeit von VSM-Massnahmen in der Schweiz. Auswertung der
Erfahrungen, Erarbeitung Handbuch relevanter VSM-Massnahmen und Leitfaden für die Planung;
Forschungsauftrag 19/96 auf Antrag VSS
- Kostenwirksamkeit von Verkehrssicherheits-Massnahmen (Forschungsauftrag auf Antrag FVS)
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Berichtsnummer
(Deutsch)
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1118
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Literatur
(Deutsch)
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Beitrag der Verkehrstelematik zu einer Verkehrssicherheitsstrategie "; Projekt VESIPO (Rapp/RGR im Auftrag ASTRA, 2001) / GADGET Finalreport (Guarding Automobile Drivers through Guidance, Education and technology), 2000 / Potentiale der Telematik im Strassenverkehr für Verkehrsmanagement und Umwelt (ASIT, Zwischenbericht im Rahmen NFP 41, 1998) / Sicherheitsanalyse der Systeme zum automatischen Fahren (div. Autoren, BAST-Bericht Heft F35, 2001) / Fahrerassistenzsysteme: was gibt es, was kommt (Zapp, 2001) / Verkehrsmanagement - was ist machbar, was ist wünschenswert? (Fischer, 1997) / Prerequisites for an effects of dynamic speed adaption ( Bericht im Rahmen des SNRA-ARENA Projekts, Schweden, 1996) / Concepts for traffic telematic devices in road vehicles (Bochmann, 1996) / Gestaltungskriterien für Telematiksysteme, Beiträge zur Technikfolgenabschätzung (R. König, Strassenverk.technik Heft 2/1995) / Informationsbedarf des Fahrer-Fahrzeug-Strasse-Systems (Everts/Boesefeldt, 1994)
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