Mercedes-Benz Future Bus mit CityPilot – ein technologischer Meilenstein

Fahrerlos durch futuristische Metropolen fahrende Autos und Busse waren noch vor wenigen Jahren vor allem Stoff für Science Fiction Filme aus Hollywood. Sie erinnern sich vielleicht an Arnold Schwarzenegger, der in „Total Recall“ von einem Androiden chauffiert wird, oder Tom Cruise, der in „Minority Report“ waghalsig aus einem autonomen Shuttle im Washington D.C. des Jahres 2054 flieht.

Doch das autonome Fahren bestimmt auch heute bereits mehr und mehr die Fahrzeugentwicklung. Bereits im letzten Jahr fuhr Dr. Wolfgang Bernhard, Vorstand Daimler Trucks and Buses, zusammen mit Winfried Kretschmann, dem Ministerpräsidenten des Landes Baden-Württemberg, einen mit dem Highway Pilot ausgestatteten autonomen Actros über die Autobahn 8 bei Stuttgart. Nun stellen wir Ihnen mit dem Mercedes-Benz Future Bus einen weiteren Meilenstein der autonomen Mobilität und unsere Antwort auf die Herausforderungen des urbanen Personentransports vor. Das Herzstück dieses Busses ist eine weiter entwickelte Version des Highway Pilot, die speziell auf die Bedürfnisse von Stadtbussen zugeschnitten ist und teilautomatisiertes Fahren im Stadtbereich ermöglicht: der CityPilot. Dieser basiert auf dem Highway Pilot des Mercedes-Benz Actros, wurde jedoch um Funktionen für den busspezifischen Einsatz auf BRT-Strecken im Stadtverkehr erweitert.

Wir konnten bei der Entwicklung auf umfangreiche Erfahrungen mit dem Future Truck zurückgreifen. Allerdings gibt es beim teilautonomen Fahren von Omnibussen im städtischen Personentransport viele besondere Gegebenheiten, die berücksichtigt werden müssen. Von besonderer Wichtigkeit sind hier Ampel- und Fußgängererkennung, das Fahren über ampelgeregelte Kreuzungen, Fahrten durch Tunnel oder mit vorausfahrenden Fahrzeugen in der Fahrspur, die An- und Abfahrt von Haltestellen und das automatische Öffnen und Schließen der Fahrgasttüren. Der Mercedes-Benz Future Bus mit CityPilot ist, wie auch der Future Truck, kein Labortest sondern fährt auf einem Teilstück des Bus Rapid Transit-Systems (BRT) von Amsterdam – unter ganz realen Bedingungen. Unser Ziel ist es, dass der Fahrer dabei weder Lenkrad, noch Bremse oder Gaspedal aktiv bedienen muss. Das bedeutet: Der Bus muss zu jeder Zeit genau wissen, wo er sich befindet, welche Objekte und Personen ihn umgeben und was in den nächsten Momenten passieren wird, damit er entsprechend reagieren kann.

Um diese äußerst anspruchsvolle Herausforderung zu meistern, verfügt das CityPilot System über eine Vielzahl von Sensoren. Am Bus befinden sich zehn Kameras, darunter eine Stereokamera, die 3D-Sicht ermöglicht, mirror cams, die die Seitenspiegel ersetzen, und Kameras für die Spurerkennung. Radarsensoren an der Busfront erfassen den Bereich zwischen 10 cm und 200 m vor dem Fahrzeug. Der Bus steht über WLAN in stetem Informationsaustausch mit der Infrastruktur und kann über GPS lokalisiert werden. Genauso wichtig wie das Sammeln der Daten über Sensoren ist die Fähigkeit des CityPilot, diese zu einem exakten Abbild der Fahrzeugumgebung zu verarbeiten und auf diese unmittelbar zu reagieren. Außerdem verfügt der Bus über eine elektrisch angesteuerte Servotwin-Lenkung, mit der extrem präzise Lenkmanöver möglich sind. 

Dank der umfassenden technologischen Ausstattung des Busses ist es möglich, dass das Fahrzeug stets in der Mitte der 3,1 m breiten Spur fährt und das sogar bei der Höchstgeschwindigkeit von 70 km/h noch mindestens auf 20 cm genau. Auf Dauer ist das bei einem menschlichen Piloten undenkbar.

Zudem ist der Bus lernfähig: Während einer Einlern-Phase erfassen die Kameras Orientierungspunkte im Umfeld der gefahrenen Route und sogar die Bodenbeschaffenheit. Dadurch entsteht ein Muster, das so einzigartig ist wie ein Fingerabdruck. Dieses gelernte Muster kann der Bus später im Einsatz mit den Sensordaten abgleichen und so seine Position auf 8 cm genau bestimmen.

Das Heranfahren an eine Haltestelle erfolgt durch den CityPilot mit nie dagewesener Präzision. Während des vollautomatisch geregelten Bremsvorgangs hält der Bus, dank der nun geringer werdenden Geschwindigkeit, seine Spur mit der Genauigkeit von nur 5 cm und hält exakt an der Haltestelle, nur Zentimeter vom Bordstein entfernt. Das Ein- und Aussteigen ist so für Passagiere jeden Alters komfortabel und ungefährlich. Die Türen öffnen und schließen dabei automatisch, sobald die Lichtschranken im Türbereich signalisieren, dass sich keine Passagiere mehr zwischen den Türen befinden.

Sollten Fußgänger oder Hindernisse auf der Fahrbahn sein, werden diese von den Radarsensoren und der Stereokamera an der Fahrzeugfront erkannt und der Bus bremst automatisch bis zum Stillstand. In Notfällen kann der Fahrer jederzeit reagieren. Sobald er aktiv in den Lenkvorgang eingreift oder eines der Pedale berührt, deaktiviert sich unmittelbar der CityPilot. So behält der Fahrer immer die volle Kontrolle über das Fahrzeug.

Die Jungfernfahrt auf der BRT-Linie Amsterdam

In Amsterdam feierte der Future Bus mit CityPilot seine Weltpremiere. Die Bühne dafür war die Airportlinie 300 in der niederländischen Metropole Amsterdam sein. Die Strecke ist mit fast 40 km die längste BRT-Linie Westeuropas und wird im Schnitt täglich von mehr als 125 000 Fahrgästen genutzt. Es wurde in etwa 30 Minuten Fahrtzeit ein 19 km langes Teilstück vom Flughafen Amsterdam-Schiphol nach Haarlem befahren und dabei wurden elf Haltestellen passiert. Uns erwartet eine anspruchsvolle Streckenführung mit engen Kurven, nicht baulich abgetrennter Gegenfahrbahn, 22 Ampeln und drei Tunneln. Diese Herausforderungen zeigen eindrucksvoll, wozu der Future Bus mit CityPilot in der Lage ist:

Teilautonom durchfährt er die engen Kurven mit der zuvor beschriebenen Präzision des CityPilots. Auch die Fahrt durch Tunnel, die wegen des nicht immer vorhandenen GPS-Empfangs eine große Hürde für das autonome Fahren darstellen, wird durch die Radarsensoren und Kameras ermöglicht. Dank dieser ist der Bus zu jedem Zeitpunkt über den exakten Abstand zu den Tunnelwänden informiert. Durch das Vehicle to Infrastructure-System (V2I) steht der Bus jederzeit mit der BRT-Infrastruktur in Kontakt. Via WLAN informiert der CityPilot so zum Beispiel Ampeln über eine Entfernung von ungefähr 300 m über seine Position. Die Ampelanlage kann den Bus priorisieren und eine schnelle Durchfahrt ermöglichen. Sollte das wegen eines zu hohen Verkehrsaufkommens nicht möglich sein, veranlasst die Infrastruktur den Bus dazu, seine Geschwindigkeit entsprechend anzupassen, sodass stets eine effiziente und reibungslose Fahrt gewährleistet ist. Wenn das WLAN Signal einmal nicht zur Verfügung steht, sorgen die Frontkameras des Busses dafür, dass das Fahrzeug auch dann noch auf Ampelsignale reagieren kann.

Insgesamt lässt sich sagen, dass BRT-Linien – wie die in Amsterdam – perfekt für teilautonom fahrende Busse geeignet sind. Bus Rapid Transit könnte man ins Deutsche als Schnellbussystem übersetzen. Die Spuren sind in diesem vom sonstigen Verkehr separiert, die Strecke ist immer gleich, an barrierefreien Haltestellen und Knotenpunkten ist der Bus stets mit denselben eindeutigen Situationen konfrontiert. Insofern passt der Future Bus mit CityPilot in unser Konzept der urbanen Mobilität der Zukunft. Wir gestalten ganzheitlich und entwickeln komplette Verkehrssysteme.

Vom Bus der Zukunft profitieren wir alle

Für uns geht ein Traum in Erfüllung. Unsere Vision, unser Bus der Zukunft, ist zum ersten Mal vor den Augen der Weltöffentlichkeit über die Straßen von Amsterdam gefahren. Wir können es kaum erwarten, die technologischen Möglichkeiten des Future Bus mit CityPilot in Serienfahrzeugen wiederzufinden. Wir sind davon überzeugt, dass wir alle davon profitieren werden: Von der Effizienz, Umweltverträglichkeit und Sicherheit. Die Fahrer werden zudem weitaus weniger beansprucht und werden dadurch, wenn sie wirklich einmal gebraucht werden, konzentriert und wach reagieren können. Die Busbetreiber werden durch die materialschonende und effiziente Fahrweise laufende Kosten sparen. Und für Passagiere gestaltet sich die Fahrt so komfortabel, sicher und zeitschonend wie noch nie zuvor.

Man kann also mit Fug und Recht behaupten: Unser Mercedes-Benz Future Bus mit CityPilot ist der modernste Bus, der je auf der Straße gefahren ist!

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