Seite - (000516) - in Autonomes Fahren - Technische, rechtliche und gesellschaftliche Aspekte

49723.3 Sicherheitskonzepte aus anderen Disziplinen nimmt [66]. Im Gegensatz zu den hier betrachteten autonomen Fahrzeugen werden Sicher- heitsfunktionen häufig in die Infrastruktur integriert, beispielsweise werden Gleisbelegun- gen in Steuerzentralen koordiniert, und die überwachenden Komponenten sind in die Glei- se integriert. Die Steuerungssysteme haben die Aufgabe, Streckenabschnitte immer nur mit einem Zug zu belegen, um Kollisionen zu vermeiden. Dies wird durch im Gleis verbaute Sensoren und Systeme (waysidecentric) wie z. B. Achszähler am Eingang und am Ausgang eines Streckenabschnitts realisiert [42]. Ist ein Abschnitt belegt, so werden die Signale entsprechend geschaltet, um eine Einfahrt zu verhindern. Die Kollisionsvermeidung ist daher vorrangig ein logistisches Problem, speziell der Verkehrsbetriebstechnologie. Die mechanische Querführung ohne Freiheitsgrad bei Schienenfahrzeugen reduziert die Kom- plexität der Situationen und Handlungsoptionen. Vereinfacht gesagt kommt es nur darauf an, dass Züge auf freien Gleissegmenten mit angemessener Geschwindigkeit fahren, um ein Entgleisen zu verhindern. Eine Überwachung der Strecke vor dem Zug ist aufgrund der langen Anhaltewege nicht mit Umfeldsensorik möglich. Dennoch verfügen Züge und Bahnen über Nothaltefunktionen, die von den Passagieren und dem Zugführer an Bord und in fahrerlosen Bahnen auch von extern ausgelöst werden können. In fahrerlosen Zügen und Bahnen wird die Geschwindigkeit der Fahrt automatisch ge- regelt, und neben der Überwachung der Gleisbelegung durch die Infrastruktur verfügen die Systeme auch über Onboard-Mechanismen (vehiclecentric). Die Kommunikation zwi- schen Steuerzentrale und Fahrzeug erfolgt über Funktechnologien, genauso wie die Kom- munikation zwischen Bahnsteigen und fahrerlosen U-Bahnen. Dadurch kann eine redun- dante Türüberwachung am Bahnsteig und in der Bahn genutzt werden, um Gefährdungen durch sich schließende Türen zu verhindern. Das Communication Based Train Control (CBTC) hat sich zu einem Standard entwickelt, der in zahlreichen Bahnsystemen weltweit eingesetzt wird [42]. In der Nürnberger U-Bahn RUBIN wird ein solches System zur automatisierten Zugfüh- rung eingesetzt. Auf den Bahnstrecken gibt es einen gemischten Verkehr von Bahnen mit und ohne Fahrer. Ein wesentlicher Bestandteil des Sicherheitskonzepts ist die Überwachung der Türen [38]. Hier werden Komponenten der automatischen Zugschutzsysteme (Automa- tic Train Protection (ATP)) und des automatischen Zugbetriebs (Automatic Train Operation (ATO)) eingesetzt, die in stationäre und Onboard-Komponenten unterteilt werden. Mit ATP wird die Geschwindigkeit unterhalb existierender Begrenzungen gehalten, und es werden Sicherheitsstopps und Nothalte ausgelöst. Das System muss daher die Anforderungen an das Sicherheitsintegritätslevel 4 (höchste Sicherheit) nach der europäischen Norm IEC 50128:2011 erfüllen [29]. Die dafür notwendige Hard- und Software ist in Relation zu den hohen Kosten von Schienenfahrzeugen im Vergleich zu Kraftfahrzeugen relativ günstig. 23.3.2 Rein elektrische Ansteuerung von Aktoren (X-by-Wire) Bei autonomen Fahrzeugen erfolgt die Ansteuerung der Aktoren über elektrische Signale. Gas, Bremse, Lenkung und Sonderfunktionen werden über Steuergeräte angesteuert. Die-