ITS in a nutshell

Mittels Abbiegeassistent tauschen die vernetzten Fahrzeuge über V2V Kommunikation Informationen über ihre Absichten aus, so dass die Fahrer entsprechend rechtzeitig reagieren können (bremsen, Vorfahrt gewähren usw.). Über V2I Kommunikation senden die vernetzten Fahrzeuge der Infrastruktur die Informationen über ihre Absichten, so dass weitere Warnungen ausgegeben werden können (z.B. gelb blinkende Ampel).

Ein Abstandswarner sammelt durch V2V Kommunikation die Informationen von anderen Fahrzeugen und prüft, ob das Fahrzeug A in einem sicheren Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug B fährt. Die Anwendung warnt den Fahrer, wenn sich das Fahrzeug A zu nah am Fahrzeug B befindet.

Durch einen Ampelassistenten erhält ein vernetztes Fahrzeug, das sich einer roten Ampel nähert, Informationen von der Infrastruktur, wann die Ampel auf Grün schaltet, bzw. wie lange sie noch rot bleibt.

Über GLOSA (Grüne-Welle & Verzögerungsassistent) werden die Informationen auf Geschwindigkeitsempfehlung erweitert: mit welcher optimalen Geschwindigkeit sollte sich das Fahrzeug der Kreuzung nähern, so dass die Ampel auf Grün schaltet, wenn das Fahrzeug an der Kreuzung ist, bereit zu überqueren. Vernetzte Fahrzeuge können auch Informationen darüber erhalten, wie lange die Ampel noch grün bleibt und mit welcher Geschwindigkeit sich das Fahrzeug der Kreuzung nähern sollte, um diese rechtzeitig zu überqueren.

Wenn ein vernetztes Fahrzeug sich einer Zone mit Umleitungen, Arbeits-/Baustellen oder zu erwartenden Verspätungen nähert, bekommt der Fahrer die entsprechende Warnmeldung. Weitere Informationen über die Aktivitäten auf einer Baustelle, die potenziell gefährlich für herankommende Fahrzeuge sind, werden auch geteilt (z. B. Hindernisse auf der Fahrspur, gesperrte oder geänderte Fahrspuren, einfahrende/ausfahrende Fahrzeuge). Das Baustellenpersonal kann auch über gefährliche Situationen (z. B. ein Auto, das sehr schnell fährt oder in die Arbeitsstelle eintritt) gewarnt werden.

Fahrzeug A (im Bild rot) hält an, fährt langsamer oder schert vor Fahrzeug B (im Bild weiß) ein, dadurch entsteht eine Auffahrunfallgefahr. Der Fahrer von Fahrzeug B erhält daher V2V Kommunikation ein Warnsignal. Dem Fahrer kann auch empfohlen werden, bestimmte Maßnahmen zu ergreifen, um den Auffahrunfall zu vermeiden oder mildern, wenn der Unfall nicht mehr vermeidbar ist.

Wenn der Unfall unvermeidbar ist, wird die Information mit der Pre-Crash Anwendung geteilt. Diese unterstützt und sichert den Fahrer durch Notbremsassistent und Insassenschutzsystem (z.B. Aktivierung der Gurtstraffer und Airbags).

Der Fahrer eines vernetzten Fahrzeugs bekommt Warnungen über sich nähernde Einsatzfahrzeuge und deren Standort, so dass die Rettungsgasse zeitnah und effizient gebildet werden kann.

Fahrzeug A (im Bild blau) muss wegen einer Behinderung vor ihm plötzlich stark bremsen. Das Fahrzeug sendet eine selbst generierte Notbremswarnung an andere Fahrzeuge über V2V-Kommunikation. Beim Empfang der Information entscheidet das Fahrzeug B (im Bild weiß) über die Relevanz des Ereignisses und gibt dem Fahrer gegebenenfalls eine Warnung aus, damit er entsprechend reagieren kann, obwohl er die Gefahrenstelle noch nicht sieht.

Ein vernetztes Fahrzeug erhält die Informationen über die Möglichkeit der Fahrstreifenbenutzung, z.B. wenn ein Fahrstreifen für Fahrzeuge mit hoher Auslastung geeignet ist oder wenn es Sonderrechte für Elektroautos gibt. Anhand der Informationen kann es entschieden werden, ob das Fahrzeug den Fahrstreifen befahren darf.

Ein Fahrzeug, das in die falsche Richtung fährt, wird erkannt, z.B. über Sensoren (Kameras, Radar, etc.) oder wenn die Bewegungsrichtung des Fahrzeugs nicht mit der erlaubten Fahrtrichtung übereinstimmt. Die ITS-Infrastruktur sendet ein Warnsignal sowohl an den Falschfahrer als auch an die vernetzten Fahrzeuge im Gefahrenbereich. Die Warnung kann auch über die herkömmliche Infrastruktur angezeigt werden, z. B. durch die Wechselverkehrszeichen auf einer Schilderbrücke.

Im V2I Szenario gibt eine ITS Roadside Station Warnungen über gefährliche Straßenverhältnisse (wegen Witterungseinflüsse oder anderer Ursachen, z. B. nasse oder glatte Fahrbahn, Schlaglöcher, usw.) heraus. Die Warnungen werden den herankommenden vernetzten Fahrzeugen gesendet. In diesem Zusammenhang können Umleitungsinformation oder Empfehlungen zu Geschwindigkeit gesendet werden. Im V2V Szenario wird die Information über Gefahrenstellen auf der Straße zwischen den Fahrzeugen ausgetauscht.

Durch intelligentes Parken werden Informationen zu Standort, Art, Verfügbarkeit und Preisen von Parkplätzen geliefert.

Verkehrsmittelnutzer Informationssystem bietet im Allgemeinen zwei Arten des Nachrichtenaustauschs im Rahmen des vernetzten Fahrens: einseitige Sendung vordefinierter Informationen an Transportsystembenutzer, und beiderseitige Kommunikation, bei der die Transportsystembenutzer personalisierte Anfragen stellen und spezifische Informationen erhalten. Beispiele für Nachrichten sind Verkehrsinformationen, Verkehrsunfälle, Evakuierungen, Wetter und Fahrpläne des öffentlichen Verkehrs.

Wenn die Kontrolle über das Fahrzeug verloren wird (die rote Autos – durch Aquaplaning), sendet das Fahrzeug über V2V-Kommunikation eine selbst generierte Kontrollverlustwarnung an die anderen Fahrzeuge, die sich entsprechend im Gefahrenbereich befinden (das weiße Auto). Beim Empfang der Information entscheidet das Fahrzeug über die Relevanz des Ereignisses und gibt dem Fahrer gegebenenfalls eine Warnung aus. Wenn Fahrzeuge darüber hinaus, durch weitere Kommunikation, gemeinsam nach Lösungen für die aktuelle Situation suchen, spricht man von kooperativem Fahren, bzw. kooperativer Kollisionsvermeidung.

Wenn zwei (oder mehr) vernetzte Fahrzeuge sich einer Straßenkreuzung ohne Ampelanlage nähern, erhalten sie Hinweise über einander und eine Zusammenstoßwarnung (Intersection Collision Warning), damit die Fahrer entsprechend reagieren können. Der Kreuzungsassistent warnt Fahrer von herankommenden vernetzten Fahrzeugen, wenn anderes Fahrzeug eine unerwartete Aktion ausführt (z.B. plötzlich abbiegt).

Das vernetzte Fahrzeug bekommt Informationen über eine sich nähernde Kurve und die entsprechende Geschwindigkeitsempfehlung. Die Anwendung warnt den Fahrer, wenn die tatsächliche Geschwindigkeit des Fahrzeugs in der Kurve die empfohlene Geschwindigkeit überschreitet.

Wenn ein Fahrzeug A (im Bild weiß) zu einem Überholmanöver ansetzt, bekommt es vom entgegenkommenden Fahrzeug B (im Bild rot) ein Signal über V2V-Kommunikation gesendet, dass der Überholweg nicht frei ist. Durch diesen Warnhinweis weiß der Fahrer vom Fahrzeug A, dass ihm ein Fahrzeug entgegenkommt und bricht den Überholvorgang ab.

Ein Platoon ist eine Gruppe von Fahrzeugen, die als eine koordinierte Kolonne zusammen fahren.

Die V2V-Kommunikation ermöglicht es den Mitgliedern eines Platoon, z. B. automatisch den Abstand zwischen ihnen zu halten, sicher zu bremsen und lenken in vernetzter synchronisierter Art. Die Fahrzeuge des Platoons tauschen auch Geschwindigkeits- und Sensordaten aus. Andere vernetzte Fahrzeuge können Informationen über ihre Manöverabsichten an den Platoon senden, so dass die Platoon-Fahrzeuge eine koordinierte Abkopplung durchführen und dieses Fahrzeug abbiegen lassen.

Die Infrastruktur empfängt die Informationen eines Einsatzfahrzeugs und ermöglicht die Grüne Welle durch Ampeln für das Fahrzeug. Diese Anwendung kann auch die Auflösung eines Staus erleichtern. Prioritätsanforderungen für Ampelanlagen können auch in Bezug auf andere Fahrzeuge mit hoher Priorität (z. B. öffentliche Verkehrsmittel oder Lkw) durchgeführt werden.

Wenn ein Bus gerade aus einer Haltestelle ausfährt und ein (vernetztes) Fahrzeug rechts vor dem Bus abbiegt, empfängt der Busfahrer eine Warnung, dass ein Fahrzeug den Bus überholt und kann entsprechend reagieren.

Ein vernetztes Fahrzeug, das sich einer Ampel nähert (im Bild weiß), empfängt Informationen von der Infrastruktur. Auf Grund empfangener Informationen über Ampelschaltung und Kreuzungsanlage sowie des eigenen Geschwindigkeits-/Beschleunigungsprofils warnt diese Anwendung das Auto vor einem Rotlichtverstoß. Außerdem können die Warnungen über potenzielle Rotlichtverstöße an andere Fahrzeuge an der Kreuzung über V2V Kommunikation gesendet werden.

VRU – Vulnerable Road Users in der Bedeutung von ungeschützten Verkehrsteilnehmern – sind nicht motorisierte Verkehrsteilnehmer, wie Fußgänger und Radfahrer sowie Motorradfahrer und Personen mit Behinderungen oder eingeschränkter Mobilität und Orientierung © ITS-Richtlinie

Die Kommunikation zwischen vernetzten Fahrzeugen und VRUs kann entweder direkt oder mir der Hilfe der Infrastruktur durchgeführt werden.

Fußgänger-Warnungen (Pedestrian Crossing Warning, Transit Bus Stop Pedestrian Warning)

Die Anwesenheit von Fußgängern kann mit Hilfe der Infrastruktur erkannt werden, z. B. über Sensoren oder durch Information über die Aktivierung von Fußgängertasten an einer Kreuzung . Die Infrastruktur sendet Warnungen an vernetzte Fahrzeuge in der Nähe. Die Anwendung könnte auch die Fußgänger vor einem Fahrzeug warnen, das sich an der Kreuzung befindet oder die Grenzen des Fußgängerweges/Fußgängerüberganges überschreitet. Fußgänger an Bushaltestellen werden vor der Anwesenheit und den Bewegungen von Bussen (und die vernetzten Fahrzeuge in der Nähe von Fußgängern vor Kollisionsgefahr) gewarnt.

In einem auf V2V-Kommunikation basierenden Fußgänger-Warnung Szenario nimmt ein vernetztes Fahrzeug (rot im Bild) an der Kreuzung Fußgänger über Sensoren (z. B. Kamera, LIDAR) wahr und sendet Informationen an vernetzte Fahrzeuge in der Nähe (weiß im Bild), damit diese entsprechend reagieren können. Solche Nachrichten kompensieren die Einschränkungen der Sensoren (z. B. aufgrund der Kreuzungsgeometrie).

Zweirad-Warnungen (Bicycle/Motorcycle Approaching Information & Warning)

Fahrräder und Motorräder werden aufgrund ihrer Größe oft von Autofahrern übersehen, insbesondere wenn der Fahrer abgelenkt ist oder bei schlechten Sichtverhältnissen. Solche Situationen sind an Kreuzungen besonders gefährlich. In den Szenarien des vernetzten Fahrens für den Schutz VRUs wird das Fahrzeug in Echtzeit über die Anwesenheit des Fahrrads oder Motorrads informiert, bzw. anhand der von den VRUs empfangenen Signale (z. B. via Smartphone). Das (vernetzte) Fahrzeug kann auch die Kollisionswahrscheinlichkeit vorhersagen und den Fahrer warnen.

Spurwechselassistent ist dem Toter Winkel Warnung Szenario ähnlich ist, aber hat erweiterte Funktionalität auf auch größerem Abstand.

Wenn ein vernetztes Fahrzeug A (im Bild weiß) zu einem Spurwechselmanöver ansetzt und ein anderes vernetztes Fahrzeug B (im Bild rot) sich dem Bereich nähert, in den das Fahrzeug A einscheren würde, bekommt das letzte ein Warnsignal vom Fahrzeug B über V2V-Kommunikation. Die Anwendung umfasst auch die Option, wenn Fahrzeug A an Fahrzeug B eine Anfrage sendet, damit Fahrzeug A vor Fahrzeug B einfahren kann.

Wenn ein vernetztes Fahrzeug am STOP-Schild (Nebenstraße) wartet, kann diese Anwendung dem Fahrer helfen die Situation auf der Hauptstraße zu verstehen und den Fahrer vor unsicheren Lücken zum Einfahren in die Kreuzung warnen.

Anhand der Geschwindigkeit des (vernetzten) Fahrzeugs und der Entfernung zur Kreuzung (Informationen über die Kreuzungsgeometrie werden von der Infrastruktur empfangen), bekommt der Fahrer eine Warnung über die potenzielle Missachtung eines vorausliegenden Stoppschilds.

Wenn ein vernetztes Fahrzeug A (im Bild blau) in den toten Winkel des vorausfahrenden vernetzten Fahrzeugs B (im Bild weiß) einfährt, sendet das Fahrzeug A ein Warnsignal an das Fahrzeug B über V2V-Kommunikation.

Die Anwendung liefert die Informationen direkt über Bord-Systeme an den Fahrer und dadurch Verkehrszeichen und -signale ergänzt. Der Fahrer eines vernetzten Fahrzeugs bekommt statische Informationen (z.B. Kurve Warnung oder Richtungshinweise) und dynamische Informationen (Wechselverkehrszeichen, wie z.B. Streckensperrungen oder Tempolimit auf der Autobahn).

Wenn sich ein Bus an einer Haltestelle befindet, wird eine Warnung an vernetzte Fahrzeuge in der Nähe gesendet. Die Anwendung kommuniziert auch die Information über das nachfolgende Ein- oder Ausfahren des Busses.

Wenn ein vernetztes Fahrzeug liegengeblieben ist (wegen einer Panne oder eines Unfalls), sendet es eine Warnung an die vernetzten Fahrzeuge im Gefahrenbereich. Alternativ erkennt ein vernetztes Fahrzeug ein nicht-vernetztes liegengebliebenes Fahrzeug und sendet die Warnung weiter.

Durch ergänzte Unfallmeldung für Einsatzkräfte senden die beteiligten vernetzten Fahrzeuge unfallrelevante Informationen (z. B. über Gefahrengüter, Fahrzeugtyp, Airbag-Aktivierungen) über V2V-Kommunikation an die Einsatzdienste, damit diese sich entsprechend vorbereiten können.

Ein vernetztes Fahrzeug A (im Bild rot) setzt zu einem Überholmanöver an und sendet dem entgegenkommenden Fahrzeug B (im Bild weiß) über V2V-Kommunikation ein Warnsignal. Durch dieses Signal weiß der Fahrer des Fahrzeugs B, dass ihm ein entgegenkommendes Fahrzeug auf seine Spur ausscheren möchte, und hat somit die Möglichkeit entsprechend zu reagieren (einschließlich, dass Fahrzeug B ein Warnsignal an Fahrzeug A sendet).

Die Anwendung liefert die vernetzten Fahrzeugen Informationen über Tempolimits und/oder Änderungen der Straßenlage (z.B., gesperrte oder geänderte Fahrspuren) in vorausliegenden Bereichen mit Geschwindigkeitsbeschränkungen (z.B., Schulzonen, Baustellen, Fußgängerüberwege) über V2I-Kommunikation. Die Bord-Anwendung benutzt diese Informationen und die Daten des Autos, um entsprechende Warnmeldung rechtzeitig an den Fahrer zu senden.

Wenn der Fahrer eines vernetzten Fahrzeugs sich einem langsamen oder stehenden Fahrzeug (z. B. ein Einsatzfahrzeug oder Traktor) nähert, erhält er im Voraus eine Warnmeldung und kann sein Verhalten anpassen. Warnsignale können über V2V-Kommunikation gesendet werden, wenn die Fahrzeuge mit der notwendigen Technologie ausgestattet sind oder von Verkehrsmanagementzentralen initialisiert werden.

DieAnwendung ermöglicht es dem vernetzten Fahrzeug anhand der Fahrzeuggröße und der (von der Infrastruktur empfangenen) Informationen zur Bauwerksgeometrie zu bestimmen, ob es ein bestimmtes Bauwerk (z. B. Brücken oder Tunnel) sicher benutzen kann. In entsprechenden Fällen wird der Fahrer gewarnt, so dass er das Fahrzeug umleiten und eine Kollision vermeiden kann.

Wenn sich ein vernetztes Fahrzeug einem Bahnübergang nähert, empfängt es Informationen über die Kreuzung und die Anwesenheit von Schienenfahrzeugen. Wenn die Gefahr einer Kollision mit einem durchfahrenden oder nährenden Schienenfahrzeug besteht, erhält der Fahrer eine Warnung. Durch diese Anwendung kann auch die geschätzte benötigte Zeit für Durchfahrt des Schienenfahrzeugs übermittelt werden.

Der authentifizierte Zugang zum Gelände kann auch über V2X-Kommunikation erfolgen. Wenn ein vernetztes Fahrzeug in einen gesperrten Bereich fahren möchte, sendet es ein Signal über seine Absicht an die digitale Infrastruktur des Bereichs. Das Fahrzeug erhält daraufhin eine Authentifizierungsanfrage und der Fahrer gibt seine Authentifizierungsdaten an.

So könnte Bespielweise geprüft werden, ob ein Fahrzeug die Berechtigung hat, auf ein Werksgelände oder in ein Parkhaus zu fahren.