Wie Pakettransporter künftig autonom fahren
Im Rahmen des Forschungsprojekts VanAssist wird ein intelligentes und automatisiertes Zustellfahrzeug entwickelt, das den Paketzusteller bei seiner Arbeit unterstützt.
Paketzusteller sollen auf der "letzten Meile" künftig Unterstützung erhalten durch autonom fahrende Zustellfahrzeuge. Bild: Pantermedia.net/jukai5
Der Onlinehandel boomt und damit auch die Paket- und Güterlogistik. Dieser Trend wird sich durch den florierenden Onlinehandel künftig noch verstärken. KEP-Dienstleister (Kurier-, Express- und Paketdienste) stehen dadurch vor großen Herausforderungen. Vor allem die „letzte Meile“, also die eigentliche Zustellung, erweist sich nach wie vor als Engpass.
Das noch bis im Dezember 2020 laufende Forschungsprojekt VanAssist „Interaktives, intelligentes System für autonome fernüberwachte Kleintransporter in der Paketlogistik“ soll bei der Problemlösung helfen. Darin arbeiten Partner aus Industrie und Wissenschaft an der Zukunft der KEP-Branche. Beteiligt sind Iboe, DPD, bridgingIT, IAV, TU Braunschweig, Universität Mannheim, TU Clausthal und die Hochschule Offenburg. Gemeinsam wollen die Partner ein integriertes System entwickeln, das eine weitgehend automatisierte und emissionsfreie Zustellung von Gütern im urbanen Umfeld ermöglicht. Das auf 4,3 Mio. Euro budgetierte Vorhaben wird mit 2,7 Mio. Euro vom Bundesverkehrsministerium gefördert.
Fahren ohne Fahrer
Für die Umsetzung dieser Ziele wird im Rahmen des Projekts ein neues Zustellfahrzeug entwickelt. Daran beteiligt ist das Hamburger Unternehmen Iboe . Der LiDAR-Spezialist (LiDAR = light detection and ranging) überwacht mit seinem Sicherheitssystem alle integrierten Komponenten und erlaubt so das Fahren ohne Fahrer. Der neue Sensor ibeoNEXT des Herstellers sorgt für eine hochpräzise Objekterkennung und für eine genaue Lokalisierung des Fahrzeugs. Damit werden auch die im Kern des Projekts stehenden autonomen elektrischen Kleintransporter lokalisiert. Diese sollen künftig eine emissionsfreie Zustellung im urbanen Raum ermöglichen. Konkret wird dafür eine Zustellung im „Rendezvous-Modus“ entwickelt. Dafür nimmt der Zusteller an zuvor über eine Routenoptimierung bestimmte Haltepunkte Warensendungen zur Zustellung auf und stellt diese dann zu Fuß zu. Dabei wird er von einer Indoor-Navigation geleitet. Währenddessen bewegt sich das Zustellfahrzeug autonom zum nächsten geplanten Haltepunkt. Dort angekommen wartet es auf den Zusteller. Während dieses Prozesses stehen Fahrzeug und Zusteller permanent in Funkkontakt. Das Fahrzeug kann dadurch auch an einen anderen als dem ursprünglich angedachten Haltepunkt bestellt werden. Im „Rendezvous“ kommt der Zusteller nach erfolgreicher Auslieferung wieder mit seinem Fahrzeug zusammen und kann weitere Pakete aufnehmen. Die erhöhte Effizienz bei Zustellung und Fahrzeugauslastung sollen zudem sich wiederholende Arbeitsschritte minimieren und automatisieren.
Sensor „ersetzt“ Augen und Gehirn
Das vom Hamburger Hersteller Iboe entwickelte Safety-System überwacht und koordiniert die sicherheitsrelevanten Daten der beteiligten Komponenten des selbstfahrenden Zustellfahrzeugs, wie etwa die Daten der Spurhalte-Sensoren. Bei Abweichungen erfolgt eine Spurkorrektur. „Ein autonomes Fahrzeug braucht Augen, um sich zu orientieren. Dafür scannen Sensoren die Außenwelt“, begründet erklärt Alexander von Bergner, Ibeo-Projektleiter für VanAssist. Allerdings benötigt es auch ein Gehirn, mit dem es Situationen bewerten und entsprechende Maßnahmen ergreifen kann. Diese Funktionen übernimmt nach Aussage des Ibeo-Projektleiters das Safety-System. Es leiste so einen bedeutenden Beitrag dazu, dass Fahrzeuge schon bald ohne Sicherheitsfahrer autonom fahren können.
Umgebungsdaten live erfasst
Der Solid-State-LiDAR-Sensor ibeoNEXT sammelt live Umgebungsdaten und verarbeitet sie zu hochgenauen digitalen Karten. Diese nutzt das Zustellfahrzeug zur Navigation. Die Fahrzeuge erkennen jede Änderung in ihrer Umgebung sofort und aktualisieren die Karte. Die Position des Fahrzeugs lässt sich durch den Einsatz der Sensoren bis auf zehn Zentimeter genau bestimmen. Ein rein GPS-gestütztes Ortungssystem, da ist sich Projektleiter von Bergner sicher, wäre für solche Aufgaben deutlich zu ungenau. Und sollte ein Fahrzeug dennoch einmal ins Stocken geraten, schaltet sich sofort die Leitstelle ein. Denn insbesondere in dynamischen und komplexen Umgebungen können immer wieder Situationen auftreten, die menschliche Unterstützung benötigen. Mit dem VanAssist lassen sich dann aus der Ferne definierte Fahrmanöver freigeben oder starten. Beispielsweise dann, wenn ein von der Fahrzeugsensorik nicht eindeutig identifizierbares Hindernis umfahren werden muss.
Künftig soll das System auch Zustellrouten optimieren und dafür den kürzesten oder besten Weg wählen. Dann werden auch die individuellen Erfahrungswerte der Zusteller, die ideale Zustellzeit an einer Adresse, Verkehrssituationen, spezielle Zustellbedingungen und auch die Wahl optimaler Haltepunkte bei der Betrachtung berücksichtigt.
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