Mobilität: Wissenschaft

Autonom fahren auf dem Bus-Betriebshof

Modell Bus-Betriebshof
Das Modell des Busbetriebshofs macht deutlich, welche Stationen ein autonom fahrender Bus durchlaufen soll. Foto: Laila Tkotz, KIT

Studie von KIT, FIZ und Stuttgarter Straßenbahnen SSB

Autonomes Fahren ist ein wichtiger Baustein neuer Mobilitätskonzepte –– nicht nur im PKW-Bereich. Eine Studie des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), des Forschungszentrums Informatik FZI am KIT und der Stuttgarter Straßenbahnen AG (SSB) zeigt im Modell, wie autonomes Fahren auf dem Bus-Betriebshof funktionieren und zur Kostensenkung beitragen kann.

Auf einem typischen SSB-Betriebshof durchläuft ein Linienbus viele Stationen, bis er für das Fahrpersonal wieder zur Abfahrt bereitgestellt wird. Die Mitarbeiter aus den Werkstätten fahren ihn nach der Übergabe durch den Fahrer zur Wartungshalle, wo das Fahrzeug zunächst betankt und grob gereinigt wird. Von dort geht es weiter über die Waschanlage zur Instandhaltung. Erst dann ist das Fahrzeug wieder abholbereit und fahrfertig für den Busfahrer. „„Wenn wir nur einen Teil dieser Betriebsabläufe automatisieren, können wir das Werkstattpersonal für andere Tätigkeiten
entlasten, die Sicherheit erhöhen und nicht zuletzt Zeit und Kosten sparen““, erklärt Professor Eric Sax, Leiter des Instituts für Technik der Informationsverarbeitung am KIT.

Gemeinsam mit der SSB hat sein Forschungsteam die Abläufe auf dem Betriebshof Stuttgart-Gaisburg analysiert. Es zeigt sich, dass die Fahrt zur Waschanlage, die Außenreinigung und die Fahrt zum Abstellplatz ebenso wie der Abstellvorgang selbst vollständig automatisierbar sind. Das Auftanken, die Innenreinigung und Versorgung der Busse mit Druckluft sollen in dem neuen Szenario Industrieroboter übernehmen. Von der Automatisierung ausgeschlossen bleibt lediglich die Fahrt vom Übergabepunkt zur Halle, weil sie implizit als vom Gesetzgeber vorgeschriebene Testfahrt gilt.

„„Unser System basiert auf Standardtechnologien für autonome Fahrzeuge und ist kompatibel mit der normalen Straßenverkehrsinfrastruktur außerhalb des Betriebsgeländes““, erklärt Markus Wiedemann, Unternehmensbereichsleiter der Kraftfahrzeuge bei der SSB. Die besonderen Herausforderungen beim Beschleunigen, Bremsen und Lenken können über die Ausstattung der Busse mit GPS-, Kamera-, Radar- und Ultraschallsystemen gelöst werden. Die Verarbeitung dieser Informationen in der sogenannten Sensorfusion erlaubt eine genaue Spurführung. Außerdem ist gewährleistet, dass es ausreichend ist, wenn Verkehrsschilder, Ampeln und Markierungen auf dem Betriebshof der herkömmlichen Verkehrsinfrastruktur entsprechen.

Der teilautonome Bus-Betriebshof bietet wirtschaftliches Potenzial: Allein für die rund 150 Busse, die in Stuttgart-Gaisburg täglich gewartet werden, könnten künftig die Personalkosten um mehr als 100.000 Euro pro Jahr gesenkt werden. Das Konzept ist auch skalierbar. Als „Use Cases“ für autonome Nutzfahrzeuge sind weitere ÖPNV-Betriebshöfe oder auch Speditionsdepots und Autobahnrastplätze denkbar. Ein nächster Schritt wäre es, einen Prototyp aufzubauen und im realen Umfeld zu erproben.


Wie die Vision vom autonomen Busbetriebshof aussieht, zeigen die Forscher mit einem Video vom fahrenden Bus im Modell.
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