Während autonome Fahrzeuge (AVs) immer mehr zur Norm auf den globalen Märkten werden, bleibt das Vertrauen der Öffentlichkeit ein Hindernis. Prognosen gehen davon aus, dass bis 2035 40 % der Neuwagen in Europa mit selbstfahrenden Fahrzeugen ausgestattet sein werden. Dennoch haben viele Umfragen ergeben, dass ein beträchtlicher Teil der Bevölkerung skeptisch bleibt. Eine Umfrage aus dem Jahr 2019 ergab, dass 64 % der Amerikaner kein selbstfahrendes Auto kaufen würden, und 67 % sind der Meinung, dass sie strengere Sicherheitsstandards erfüllen sollten als herkömmliche Fahrzeuge. Damit diese Fahrzeuge eine breitere Akzeptanz finden, müssen technologische Fortschritte mit bewährten Sicherheitsmaßnahmen gepaart werden.
anspruchsvoller Artikel
Geeignet für Personen, die keine Vorkenntnisse über AVs haben
Überblick über den Artikel
Autonome Fahrzeugsicherheit vs. Sicherheit: Verständnis des Unterschieds
Verstehen, wie selbstfahrende Autos im Jahr 2023 funktionieren
Fähigkeiten selbstfahrender Autos im Jahr 2023: Ein aktueller Schnappschuss
Sicherheitsanalyse 2023: Einblicke von Branchenführern, Cruise & Waymo
Daten enthüllen: Sind die autonomen Autos von Waymo sicherer als menschliche Fahrer?
Entschlüsselung der Sicherheitsstandards für autonome Fahrzeuge: Wann ist es sicher genug?
FAQ zur Sicherheit und zu den Entwicklungen bei autonomen Fahrzeugen
Autonome Fahrzeugsicherheit vs. Sicherheit: Verständnis des Unterschieds
In der AV-Welt gibt es jedoch einen großen Unterschied, den jeder kennen sollte, um zu verstehen, worüber gesprochen wird:
Sicherheit und Gefahrenabwehr werden zu oft als voneinander abhängig betrachtet.
- Sicherheit ist der Schaden, den ein Fahrzeug einem Menschen zufügen kann. Sie bezieht sich auf die Fähigkeit des Fahrzeugs, ohne Schäden oder Unfälle zu verursachen, zu funktionieren und sicherzustellen, dass es angemessen auf seine Umgebung und unvorhergesehene Ereignisse reagiert.
- Sicherheit ist der Schaden, den ein Mensch an einem Fahrzeug anrichten kann. Sie konzentriert sich auf den Schutz des Fahrzeugs vor externen Bedrohungen und böswilligen Angriffen wie Hackerangriffen oder unbefugtem Zugriff.
Beides ist entscheidend für die erfolgreiche Integration und Akzeptanz von AVs. Ein Fahrzeug mag zwar in Bezug auf die Vermeidung von Kollisionen sicher sein, aber ohne robuste Sicherheitsmaßnahmen könnte es anfällig für externe Störungen sein, die seinen sicheren Betrieb beeinträchtigen.
In diesem Artikel werden wir uns auf die Sicherheit konzentrieren. Einige unserer kommenden Artikel werden sich ausschließlich mit der Sicherheit befassen.
Verstehen, wie selbstfahrende Autos im Jahr 2023 funktionieren
Autonome Fahrzeuge sind auf Hardware und Software angewiesen, um selbständig fahren zu können:
Hardware mit Sensoren, Lidar und Kameras
- Sensoren: Diese Geräte messen kontinuierlich verschiedene Parameter wie Entfernung und Geschwindigkeit von Objekten in der Umgebung. Sie sind so etwas wie der "Tastsinn" des Fahrzeugs und liefern Echtzeit-Feedback über seine Umgebung.
- Lidar (Light Detection and Ranging): Lidar-Systeme senden Laserstrahlen aus, um die Umgebung zu erfassen. Durch die Berechnung der Zeit, die jeder Strahl benötigt, um nach dem Abprallen von einem Objekt zurückzukehren, wird eine detaillierte 3D-Karte der Umgebung erstellt. Diese "Vision" ermöglicht es dem Fahrzeug, seine Position im Verhältnis zu anderen Objekten zu erkennen.
- Kameras: An strategischen Stellen rund um das Fahrzeug positioniert, erfassen Kameras visuelle Daten und helfen bei Aufgaben wie der Fahrspurerkennung, dem Lesen von Verkehrszeichen und der Erkennung von Fußgängern.
Software mit Algorithmen und maschinellem Lernen
Autonome Fahrzeuge sind nicht nur auf Hardware angewiesen, sondern werden von ausgeklügelter Software angetrieben:
- Algorithmen: Dabei handelt es sich um eine Reihe von Regeln oder Verfahren, denen das Fahrzeug bei seinen Entscheidungen folgt. Ein Algorithmus kann zum Beispiel vorschreiben, wie sich das Fahrzeug verhalten soll, wenn es auf einen Fußgänger trifft, der die Straße überquert, oder wie es durch einen Kreisverkehr manövriert.
- Maschinelles Lernen: Das Herzstück dieser Fahrzeuge ist das maschinelle Lernen, ein Teilbereich der künstlichen Intelligenz. Anstatt explizit für jedes Szenario programmiert zu werden, "lernen" diese Fahrzeuge aus umfangreichen Datensätzen. Jedes Mal, wenn ein autonomes Fahrzeug in einer Situation navigiert, sammelt es Daten. Im Laufe der Zeit verfeinert das Fahrzeug durch die Verarbeitung und Analyse dieser Daten seine Entscheidungsfindung und sorgt so für ein sichereres und effizienteres Fahren.
Fähigkeiten selbstfahrender Autos im Jahr 2023: Ein aktueller Schnappschuss
Im Jahr 2023 müssen wir zwischen den Märkten (EU, China, USA...) und zwischen den Szenen (private Autos versus kommerzielle Flotten) unterscheiden.
Europäisches selbstfahrendes Auto in der Privatwagen-Szene
eine klare Unterscheidung zwischen zwei Stufen der Automatisierung: assistiertes Fahren und selbstfahrendes Fahren.
Assistierte Fahrfunktionen, die inzwischen in vielen Fahrzeugen zu finden sind, unterstützen in erster Linie den Fahrer. Sie bieten Funktionen wie Bremsassistenz, Einparkhilfe, Geschwindigkeitserhaltung, Spurhaltung und Kollisionswarnungen. Diese Funktionen sind so konzipiert, dass sie die Fähigkeiten des Fahrers ergänzen und nicht ersetzen.
Im Gegensatz dazu ist das Jahr 2023 ein entscheidendes Jahr für Europa, in dem die ersten wirklich selbstfahrenden Fahrzeuge vorgestellt werden, bei denen das Auto die volle Kontrolle (und damit auch die Verantwortung) übernimmt. Das automatisierte Spurhaltesystem (ALKS) ist ein herausragendes Beispiel dafür. ALKS ermöglicht es Fahrzeugen, in ganz bestimmten Szenarien autonom zu fahren, z. B. auf Autobahnen mit einer Geschwindigkeit von bis zu 60 km/h und unter günstigen Wetterbedingungen.
Es ist nach wie vor wichtig, dass der Fahrer wachsam bleibt, sich hinsetzt und keine Handheld-Geräte benutzt. Der Fahrer muss darauf vorbereitet sein, die Kontrolle zu übernehmen, wenn er vom Fahrzeug gewarnt wird.
Je weiter wir in die Zukunft vordringen, desto mehr Szenarien können wir vorhersehen, in denen das selbstfahrende Fahren erlaubt sein wird.
Europäische kommerzielle AV-Projekte
Europas Ambitionen in Bezug auf autonome Fahrzeuge beschränken sich nicht auf Personenkraftwagen. Mehrere kommerzielle Initiativen sind in verschiedenen Sektoren im Gange. Beispiele aus der SAAM Community sind LOXO in der Logistik (Last-Mile-Delivery), Swiss Transit Lab mit der Linie 13 "Rhyder" und ULTIMO im öffentlichen Verkehr.
Man muss sich darüber im Klaren sein, dass sich diese Projekte noch in der Anfangsphase befinden und in streng vordefinierten Umgebungen laufen. Eine breite Einführung könnte nach Ansicht von Experten um das Jahr 2025 herum erfolgen und wird sich immer noch auf vordefinierte Umgebungen beschränken.
Internationale Perspektive mit einem Schwerpunkt auf den USA
Die USA sind unbestreitbar einen Schritt voraus, wenn es um autonome Fahrzeuge geht. Faktoren wie eine längere Testdauer, verfügbare Finanzmittel und ein freizügigerer Rechtsrahmen haben ihnen einen Vorsprung verschafft. Zwei große Akteure, die die autonome Szene in den USA dominieren, sind Cruise (General Motors) und Waymo (Google). Beide machen große Fortschritte auf dem Markt für Roboter-Taxis oder Ride-Hailing.
Im weiteren Verlauf dieses Artikels wird sich unsere Sicherheitsanalyse aus zwei Gründen stark auf Cruise und Waymo stützen:
- Beide haben im August eine öffentliche Betriebslizenz erworben und dabei eine enorme Anzahl von Kilometern autonomen Fahrens gesammelt, was zu unschätzbaren Daten führt.
- Ihr Engagement für Transparenz stellt sicher, dass jeder Vorfall an das Department of Motor Vehicles (DMV) gemeldet wird, wodurch ein umfangreicher Datensatz für die Analyse entsteht.
Sicherheitsanalyse 2023: Einblicke von Branchenführern, Cruise & Waymo
Eine umfassende Analyse der Unfallberichte von Waymo und Cruise in Kalifornien bis zum Sommer 2023 bietet faszinierende Einblicke. Wir danken Timothy Bee Lee für seine erstaunliche Arbeit und empfehlen Ihnen, seinen vollständigen Artikel zu lesen.
Wichtige Meilensteine und gemeldete Vorfälle beim autonomen Fahren im Jahr 2023
In diesem Zeitraum meldeten beide Unternehmen 102 Unfälle (39 für Waymo und 63 für Cruise) bei fast 10 Millionen gefahrenen Kilometern, was einem Unfall alle 100.000 km entspricht. Zum Vergleich: Ein typischer menschlicher Fahrer würde für eine solche Strecke etwa fünf Jahre benötigen. Bemerkenswert ist, dass es sich in den meisten Fällen um Kollisionen mit geringer Geschwindigkeit und minimalem Sicherheitsrisiko handelte.
In vielen Fällen lag der Fehler nicht beim Betreiber des AV, sondern bei anderen Verkehrsteilnehmern. Bei einigen bemerkenswerten Fahrfehlern handelte es sich um kleine Missgeschicke, wie das Streifen eines verlassenen Einkaufswagens oder das leichte Anstoßen an der Stoßstange eines geparkten Autos.
Der größte Unfall von allen ereignete sich im Februar, als ein Waymo-Fahrzeug einen Hund tötete. In einer per E-Mail zugesandten Erklärung sagte Waymo, dass es "den Vorfall aus vielen verschiedenen Blickwinkeln untersucht" habe und zu dem Schluss gekommen sei, dass weder die Software von Waymo noch ein menschlicher Fahrer den Zusammenstoß mit dem Hund hätten vermeiden können.
Autonome Fahrzeuge vs. menschliche Fahrer: Ein Sicherheitsvergleich
Der Mensch legt im Durchschnitt fast 100 Millionen Kilometer zwischen zwei tödlichen Unfällen zurück. Um die Sicherheit autonomer Fahrzeuge mit absoluter Gewissheit zu bestätigen, wären Hunderte Millionen autonomer Kilometer erforderlich. Die Leistung von Waymo deutet jedoch zunehmend darauf hin, dass die Technologie des Unternehmens die menschlichen Fahrfähigkeiten bereits übertreffen könnte. Ihre relativ weiße Weste nach Millionen von Kilometern deutet auf ein vielversprechendes Potenzial zur Verbesserung der Verkehrssicherheit hin.
Detaillierter Unfallbericht: Die Leistungsanalyse von Waymo
- 17 Fälle, in denen ein stehendes Waymo von einem anderen Fahrzeug getroffen wurde
- 9 Fälle, in denen ein anderes Fahrzeug auf ein fahrendes Waymo auffuhr
- 2 Ereignisse, bei denen Waymo-Fahrzeuge seitlich gestreift wurden
- 2 Vorfälle, bei denen ein Waymo nicht schnell genug bremsen konnte, nachdem er abgeschnitten wurde
- 2 leichte Kollisionen mit stehenden Fahrzeugen
- 7 Bagatellkollisionen mit nicht beweglichen Gegenständen, einschließlich Einkaufswagen und Schlaglöchern
Die wichtigsten Erkenntnisse aus den Sicherheitsberichten für autonome Fahrzeuge 2023
Andere Fahrzeuge kollidierten 28 Mal mit Waymo, während Waymo-Fahrzeuge nur vier Mal in Zwischenfälle mit anderen Fahrzeugen verwickelt waren. Bemerkenswert ist, dass Waymo in zwei dieser Fälle berichtete, dass sein Fahrzeug unerwartet abgeschnitten wurde.
Von allen gemeldeten Vorfällen wurden nur drei bis vier als "schwere" Unfälle eingestuft. Beeindruckend ist, dass bei diesen schweren Vorfällen die Verantwortung nicht bei Waymo zu liegen scheint.
Diese Zahlen spiegeln mehr als 3 Millionen Fahrkilometer wider. Das National Highway Traffic Safety Board geht von 6 Millionen gemeldeten Autounfällen pro Jahr in den USA aus, was bedeutet, dass statistisch gesehen alle 800.000 Kilometer ein schwerer Unfall passiert.
Im Vergleich zum menschlichen Fahren deutet die Bilanz von Waymo darauf hin, dass seine Technologie bereits ebenbürtig, wenn nicht sogar überlegen sein könnte.
Daten enthüllen: Sind die autonomen Autos von Waymo sicherer als menschliche Fahrer?
Eine Zusammenarbeit zwischen Waymo und Swiss Re sorgt für noch mehr Klarheit. In der Studie wurden 600.000 Versicherungsfälle mit über 200 Milliarden Kilometern an Daten von Autos mit menschlichem Antrieb analysiert und mit den 5,5 Millionen Kilometern autonomen Fahrens von Waymo verglichen. Die Ergebnisse sind beeindruckend. Die autonomen Fahrzeuge von Waymo in San Francisco und Phoenix berichten:
- Die Häufigkeit von Personenschäden ist um 100 % zurückgegangen.
- Die Häufigkeit von Sachschäden ist um 76 % zurückgegangen.
Diese Zahlen sind besonders aussagekräftig, wenn man die Reaktionszeiten autonomer Fahrzeuge in unerwarteten Situationen betrachtet. Schnellere Reaktionszeiten bedeuten weniger und weniger schwere Unfälle.
Entschlüsselung der Sicherheitsstandards für autonome Fahrzeuge: Wann ist es sicher genug?
Für viele Regulierungsbehörden ist der Weg in die Zukunft zweigeteilt: Er enthält einen "Muss"- und einen "Sollte"-Teil.
Das "Muss" umfasst rechtlich verbindliche Kriterien, die ein AV erfüllen sollte und die bereits gut definiert sind. Damit ein Fahrzeug legal selbst fahren kann, ohne dass es von einer Person überwacht werden muss, muss es:
- Einhaltung der einschlägigen Straßenverkehrsvorschriften
- Kollisionen zu vermeiden, die ein kompetenter und vorsichtiger Fahrer vermeiden könnte
- Andere Verkehrsteilnehmer mit angemessener Rücksichtnahme behandeln
- Vermeiden Sie es, sich in eine Position zu begeben, in der es die Ursache für eine Kollision sein könnte.
- Erkennen, wenn es außerhalb seines betrieblichen Planungsbereichs arbeitet
Im Gegensatz dazu erfasst das "sollte" gesellschaftlich akzeptierte Verhaltensweisen, wie z. B. den Verkehr nicht zu blockieren oder Störungen zu verursachen. Dieser zweite Teil ist von Natur aus subjektiver und schwieriger zu überwachen und zu regulieren.
Unserer Meinung nach ist es das Ausmaß, in dem der Gesetzgeber diesen zweiten Teil einschränken wird, das die Innovation potenziell behindern könnte. Es ist daher sehr wichtig, schnell das richtige Gleichgewicht zu finden, und die Öffentlichkeit sollte bei dieser Entscheidung auch ein Mitspracherecht haben.
Wir hoffen, dass dieser Artikel das übergeordnete Ziel beleuchtet, auf das sich alle einigen können: die Nutzung des Sicherheitspotenzials selbstfahrender Autos, um Verletzungen und Todesfälle im Straßenverkehr drastisch zu reduzieren.
FAQ zur Sicherheit und zu den Entwicklungen bei autonomen Fahrzeugen
Was ist der Unterschied zwischen Sicherheit und Schutz bei autonomen Fahrzeugen?
Im Zusammenhang mit selbstfahrenden Autos bezieht sich der Begriff "Sicherheit" auf die Fähigkeit des Fahrzeugs, unfallfrei zu fahren und korrekt auf seine Umgebung zu reagieren. Im Gegensatz dazu bezieht sich der Begriff "Sicherheit" auf den Schutz des Fahrzeugs vor externen Bedrohungen wie Hackerangriffen.
Wie nehmen autonome Fahrzeuge ihre Umgebung wahr?
Selbstfahrende Autos verwenden verschiedene Hardware, darunter Sensoren, Lidar und Kameras. Diese Geräte messen Parameter, zeichnen die Umgebung auf und erfassen visuelle Daten, die bei der Navigation und Entscheidungsfindung helfen.
Sind autonome Fahrzeuge im Jahr 2023 üblich?
Bis 2023 werden in Europa wirklich selbstfahrende Autos auftauchen, insbesondere das automatische Spurhaltesystem (ALKS) für bestimmte Szenarien. Sie befinden sich jedoch noch im Anfangsstadium, insbesondere im kommerziellen Bereich.
Welche Unternehmen sind bei der Entwicklung autonomer Fahrzeuge in den USA führend?
In den USA sind Cruise (General Motors) und Waymo (Google) wichtige Akteure, die in der Szene der autonomen Fahrzeuge Fortschritte machen, insbesondere auf dem Markt der Roboter-Taxis oder des Ride-Hailing.
Wie oft werden autonome Fahrzeuge wie Waymo und Cruise in Unfälle verwickelt?
Eine Analyse bis zum Sommer 2023 ergab, dass beide Unternehmen bei fast 10 Millionen gefahrenen Kilometern 102 Unfälle meldeten, was einem Unfall pro 100.000 km entspricht. Bei den meisten dieser Unfälle handelte es sich um kleinere Kollisionen mit geringer Geschwindigkeit.
Ist die selbstfahrende Technologie von Waymo sicherer als menschliche Fahrer?
Basierend auf den Fahrdaten von Waymo und einer Studie in Zusammenarbeit mit Swiss Re deuten die Daten darauf hin, dass die Technologie von Waymo in puncto Sicherheit bereits mit den menschlichen Fahrfähigkeiten gleichziehen oder sie sogar übertreffen könnte.
Welche Anforderungen müssen autonome Fahrzeuge erfüllen, um als sicher zu gelten?
Damit ein AV ohne menschliche Überwachung fahren darf, muss es die Straßenverkehrsregeln einhalten, vermeidbare Kollisionen vermeiden, andere Verkehrsteilnehmer rücksichtsvoll behandeln, seine Betriebsgrenzen erkennen und keine Störungen verursachen.
Referenzen
- MIT Technology Review - Die Robotaxis sind da. Es ist an der Zeit zu entscheiden, was mit ihnen geschehen soll.
- Fahrerlose Autos könnten bereits sicherer sein als menschliche Fahrer
- Standards für die Risikobewertung von autonomen Fahrzeugen setzen: eine Zusammenarbeit zwischen Swiss Re und Waymo
- Vernetzte und automatisierte Mobilität 2025: Verwirklichung der Vorteile selbstfahrender Fahrzeuge in Großbritannien
- BVLRA - THE AUTOMATED VEHICLE DRIVER RESPONSIBILITY IN VEHICLE EDUCATION GROUP (AV-DRIVE), Toolkit zur Kommunikation mit selbstfahrenden Fahrzeugen
