Sicherer Einsatz von automatisierten Shuttle-Fahrzeugen im städtischen Verkehr durch unterstützende Infrastruktur-Vernetzung (Akronym: Shuttle2X)

Abstract

The BMWE joint project "Shuttle2X" successfully addressed the challenges of safe and efficient deployment of automated shuttle vehicles in complex urban traffic scenarios. The project's objective was to overcome information gaps in vehicle-own sensor systems by developing a hybrid system concept that integrates intelligent infrastructure networking and reliable Vehicle-to-Everything (V2X) communication. This work is crucial for enabling the safe and efficient operation of automated shuttles in urban environments. The methods employed included the development and validation of a realigned hybrid safety concept, which optimally distributes safety responsibilities between the vehicle and infrastructure. Extensive legal groundwork was conducted, enabling multiple Level 4 test vehicle approvals from the Kraftfahrtbundesamt (KBA) for test vehicles and establishing a practical requirements matrix. Furthermore, the project involved broad evaluation in diverse use cases across three different test areas (Renningen, Karlsruhe, Bad Wimpfen) and active contributions to European standardization efforts (ETSI) for V2X communication. Key findings include demonstrable efficiency gains and increased safety through collective perception, with significantly reduced crossing times and fewer interventions by safety drivers in real-world test environments. Pioneering work in standardization was also achieved, contributing to ETSI for V2X communication, which supports interoperability and the acceptance of new technologies. Based on these findings, Shuttle2X not only advanced technological developments but also fostered interdisciplinary dialogue between technology, law, and standardization. The results form a crucial foundation for subsequent industrialization and future projects in automated driving, supporting the development of innovative mobility solutions. Extensive publication of insights, patents, and demonstrations ensures sustainable knowledge transfer and momentum for future mobility. The individual final report contains partnerspecific aspects in addition to the common final report of the consortium. The results achieved from a technical perspective will be further explained and, particularly in the area of integration and testing of the shuttle, detailed connections will be explained and discussed, including using signal curves. Das BMWE-Verbundvorhaben „Shuttle2X“ hat von Juli 2022 bis November 2025 erfolgreich die Herausforderungen des sicheren und effizienten Einsatzes automatisierter Shuttle-Fahrzeuge in komplexen urbanen Verkehrsszenarien adressiert. Das Projektziel war die Überwindung von Informationslücken fahrzeugeigener Sensorik durch die Entwicklung eines hybriden Systemkonzepts, welches eine intelligente Infrastruktur-Vernetzung und zuverlässige V2X-Kommunikation integrierten. Die wesentlichen Ergebnisse umfassen: • Die Entwicklung und Validierung eines neu ausgerichteten Hybriden Sicherheitskonzepts, dessen Konzepttauglichkeit vom TÜV SÜD bestätigt wurde. Dieses Konzept verteilt die Sicherheitslast optimal zwischen Fahrzeug und I Infrastruktur. • Nachweisbare Effizienzgewinne und erhöhte Sicherheit durch Kollektive Perzeption, demonstriert in realen Testumgebungen mit deutlich reduzierten Überquerungszeiten und geringeren Eingriffen des Sicherheitsfahrers. • Pionierarbeit in der Standardisierung, inklusive aktiver Beiträge zu ETSI-Standards (z.B. CPM) für V2X-Kommunikation, die zur Interoperabilität und Akzeptanz neuer Technologien beitragen. • Umfassende rechtliche Grundlagenarbeit, die zur Erlangung mehrerer Level 4-Zulassungen durch das KBA für Versuchsträger führte und eine praxisrelevante Anforderungsmatrix etablierte. • Breite Validierung in vielfältigen Use-Cases in drei unterschiedlichen Zielgebieten (Renningen, Karlsruhe, Bad Wimpfen). Shuttle2X hat nicht nur technologische Neuentwicklungen vorangetrieben, sondern auch den interdisziplinären Dialog zwischen Technik, Recht und Standardisierung gefördert. Der Schlussbericht des Teilvorhabens der Robert Bosch GmbH im Verbundvorhaben Shuttle2X beschreibt die Zusammenarbeit der Robert Bosch GmbH mit verschiedenen Partnern sowie die Ergebnisse des Projekts. Das Projekt befasst sich mit dem sicheren und effizienten Einsatz automatisierter Shuttle-Fahrzeuge im städtischen Verkehr durch unterstützende Infrastruktur-Vernetzung und der Entwicklung eines hybriden Sicherheitskonzepts. Das Vorhaben war in acht technische Arbeitspakete aufgeteilt, die verschiedene Aspekte der Datenerfassung und -verarbeitung abdecken. Die Robert Bosch GmbH war an allen Arbeitspaketen beteiligt und hat die Arbeitspakete 5 (Entwicklung Funktionalitäten der intelligenten Infrastruktur) und 6 (Methodenentwicklung zur Fehlertoleranz, Robustheit und Verfügbarkeit) geleitet sowie das Konsortium koordiniert. Insgesamt hat das Projekt Shuttle2X wichtige Erkenntnisse und Methoden zu dem Hybriden Sicherheitskonzept, der Kollektiven Perzeption, der robusten V2X-Kommunikation und den rechtlichen Rahmenbedingungen für autonome Shuttles geliefert. Der Schlussbericht des Teilvorhabens der Robert Bosch GmbH ordnet die Arbeiten in die Sicht des Gesamtvorhabens ein. Die erzielten Ergebnisse aus technischer Sicht werden weiter ausgeführt und insbesondere im Bereich der Integration und Erprobung des Shuttles werden detaillierte Zusammenhänge, unter anderem anhand von Signalverläufen, erläutert und diskutiert.