章节内容：自动驾驶的舒适性和安全性
在中央控制系统的调控下，桥上的每一辆车都能实时获得全部交通路况的信息。确保所有行驶车辆都能相互无间配合。
由于桥上限速行驶还有受保护路段，车流可以不受干扰行驶。
利用现代传感技术，可以准确地检测到危险并在智能控制算法的帮助下作出及时反应。
此外，路段在构造上也是有安全保障的。
桥上的自动驾驶车辆非常安全，可以在驾驶时尽情放松。
今天的短途交通通常会让人们联想到一走一停、不断出现的红灯，过多的汽车还有尾气。桥上的自动驾驶系统使这一切都消失了，并创造了一个新的环境，那里有美观的建筑、广泛分布的植被和安全的行驶体验。掌握机器学习的控制系统和附加的安全机制确保出行中充满惊喜。
法兰克福大桥上的所有车辆都是被集中调控的：它们被整合到一个互通的车流信息系统中
所有的车辆不是由一个个方向盘控制，而都是通过中央电脑，且电脑会一直记录下所有车辆的位置、速度和下一步的动向。它还可以通过摄像头，在车遇到一些的障碍物之前，就发给车辆路况信息。
桥上的乘客可以在路上尽情放松
由于驾驶可被预测，那制动和加速可以变得从容，其实也基本不会发生。
那对于乘客来说，他们的旅程特别舒适：他们不被打扰地被接往目的地，沿途可以阅读、工作或只是静静地看看窗外。
由于所有的车辆都配备了免费的WIFI，就可以充分利用旅途时间。驾驶就交给安静而专业的智能司机。
自动驾驶最重要的一点是：极其安全!
谈到自动驾驶，总是有一个问题：它安全吗？可以信任计算机吗？
答案是肯定的。正因为该系统100%由计算机控制，而路线、车辆和驾驶都是在计划内安排好的，所以它比传统的人工驾驶更安全。
此外分析结果一再表明：事故最常见的原因就是人的违规。 而具有多重保障措施的计算机系统就可以避免这种情况。
终结超速行驶
所有桥上车辆的最高行驶速度被限制为30公里/小时——平均速度就是17.8公里/小时。
就算如此，在穿过法兰克福桥的许多路段上，它们比传统交通要更快地到达目的地，因为不再需要等红灯，它们只在有人要上下车的车站才会停车。
因此，每辆车都可以在任意时间选择最佳路线，以便更快地到达目的地。
此外，在法兰克福的桥梁上，自动驾驶车辆可以说是在一个受保护的 "生物圈 "中行驶。
栏杆将人行道和道路分开，使交通无障碍，也意味着人（和动物）更安全。在特殊的、安全的斑马线上可以穿越车行道。栏杆上每隔几米就有一个紧急门--但这些门只能在乘客在轨道中间下车时用于紧急状况。
专题专家
KIT Institut für Fahrzeugsystemtechnik - TUHH Institut für Mechatronik - Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM - Universität der Bundeswehr München Institut für Mechanik - BTU Cottbus-Senftenberg Lehrstuhl Technische Mechanik und Fahrzeugdynamik - TU Berlin Fachgebiet Logistik der TU Berlin
自动驾驶车辆配有各种传感器可对周围环境进行全面 "感知"。
另一个经常被问及的关键问题是：自动驾驶车辆对别的车辆、行人以及其他环境因素的感知能力到底如何？如果这种车辆的传感器出现故障怎么办？ 对比通常情况，一个人开车时总是睁着眼睛的。那只要开车的人真的在看路，没有视觉障碍，也没有太过分心，那总是会看到并可能听到一切。那被自动控制的车呢？
就是在这一点上，自动驾驶车辆也是很有优势的：因为它们不仅有一个或两个或三个感知器官，而是有很多很多。
车辆比人类有更多的 "感觉器官"，即使在不断变化的条件下也能感知一切--因此汽车 "看到 "更多
桥梁车辆中有8个 "感觉器官"，它们使用各种测量方法探测周围环境。结合极快的数据处理，人类的反应速度显然被超越了。
法兰克福桥梁系统的自动驾驶车辆采用了最先进的传感器技术
激光雷达
通过激光雷达传感器，可以对周围环境进行三维扫描和成像。一个激光源发射脉冲光波，被物体反射，当它们返回时被传感器检测到。
导体
安装在道路上的导体被地面上的车辆发出的磁场检测到。这是在能见度低的情况下确定位置的一种安全措施。
轨迹测量
轨迹测量法可用于利用驱动系统的数据确定车辆的位置和方向。
位置和运动的确定
在GPS、照相机、雷达和LiDAR的帮助下，车辆可以在桥梁的高清地图上确定其绝对位置。有了这些信息，就有可能计划进一步的路线，处理有关障碍物的数据，并有预见性地驾驶。
路径规划和执行器控制
在摄像头、超声波、感应器和测距仪的帮助下，车辆在轨道上保持其预定的位置。此外，这些传感器允许对不可预见的事件和障碍物作出快速反应。
物体识别和分类
利用摄像头、LiDAR和雷达，车辆可以检测和分类驾驶区域的物体。这使得它能够区分轨道上是否有一个人或一个箱子，并启动适当的措施。
必须对传感器数据进行全面的解释和翻译
传感器数据以抽象的形式捕捉环境。为了行驶顺利，必须从这些数据中计算出各种各样的信息。例如，确定自己在城市中的位置，规划前往目的地的路线，预测其他道路使用者的动向，识别和分类物体，以及规划下一步行动。
人类驾驶员在视线、可用的后视镜和多任务处理能力方面受到严重限制，而自动驾驶汽车可以利用不同类型传感器的各自优势，在360°全方位的视野中同时快速地执行这些任务。
即使"视线"不佳，车辆和其总控中心仍可以看到一切。
通过感应、GPS和预编程的轨迹以及其他传感器，车辆总是能获得其周围的情况；无论是在晚上、雨天、雾天或在冰雪天。
所有测量数据都实时转发到总控系统。因此，在常规交通行驶中常见的那些突发的驾驶状况是不存在的。所有的车辆行驶都是相互协调的，且由系统的控制的驾驶总具有预见性。
控制中心还接收整个路线的影像信息
不光车辆路段上有传感器，路边也装有摄像头，以随时监控道路情况。假如在某路段上发现了一个小孩，那接近它的自动驾驶车辆就会在小孩进入视线之前就知道他的情况。
在摄像机拍摄视角的帮助下，沿线的摄像范围无死角不会错过任何可能发生的危险。每公里的道路上的单个车道大约需要35个摄像头。而摄影图像的数据是会在沿线上的供应中心处理。
在传统的道路交通中，自动驾驶的首要问题是如何应对人类和动物的随机行为
车辆当然无法评估路人的情况和自主行为--如果有人或是动物或其他东西快接近它，它就会停下来。
自动驾驶车辆的主要问题不是它们有可能撞到什么东西，反而是：它们在看到很小的潜在障碍物时也会立即停下来。
在桥上，这种情况要尽可能地避免发生在特别保护的驾驶路段：人们只有在车站才能自由进入道路，因此只有在那里车才有可能因为随机行为而停下来。
在法兰克福桥梁系统，车辆的优势在于它们在专有路线上不被其他道路使用者打扰，因此行驶特别安全。
一旦自动驾驶被转移到城市街道，那里的路线也必须被 "保护"： 这方面最细微的选择是护栏
不仅应该使用枯燥的标准栏杆，而且最好是相当吸引人的设计： 因为如果你想象这些栏杆在一个城市的所有街道上，一个令人愉快的外观是极其重要的。可以每隔10到20米就有一个行人过街通道，但其余的道路必须划线，因为如果不保障道路，自动驾驶就不能作为一个整体交通系统来实施。
对于普通的栏杆，花盆可以起到分解的效果。
路边的盆栽应该是地生的，并且在粘土盆里有储水层，不需要大量的人力就能保持良好的维护。在设计方面，你可以从餐馆为其面向道路的户外区域所做的无数个围栏中获得对道路的花盆边界的灵感。
自主驾驶系统仍需进一步发展，以便在物流方面进行优化。为此，需要一个更大的复杂交通网络，如法兰克福大桥。
根据研究，一旦这种系统发展得非常好，能够为人们提供个性化的交通服务，而不是个人拥有汽车，道路上的车辆数量将减少80%以上。
如果路边有更多的空间，因为自动驾驶系统需要更少的车辆，从而减少了停车位，但同时所有的车道都必须保证安全，那么以前的停车位也可以在路边种上树篱或低矮的灌木作为保障。
沿着街道有了更多的空间，还可以创建所谓的 "小公园"。
通过中央控制的自动驾驶车辆减少汽车，使我们的城市内部有了更多的绿化空间，同时也创造了新的体验空间："小公园"。这些空间可以被设计得完全不同。由于发动机在很大程度上是无排放和安静的，坐在路边也会很有趣。
自动驾驶对道路交通或周围发生的意外事件的反应，明显快于人类
如果有什么突发的事情发生，系统就会在几分之一秒内做出反应，比人类还快。同时，其他所有车辆的行驶也会自动调整。他们可能会放慢速度，或选择不同的路线，或把车停在路边，比如为救援车辆让路。因此，突然的紧急制动和规避动作是（几乎）不存在的。
到目前为止，德国约有三分之一的微塑料来自轮胎磨损：由于自动驾驶车辆的制动过程明显减少且速度较慢，它们释放到环境中的微塑料也明显减少。
到目前为止，只有自动驾驶车辆在自己的车道上以一定方式来回行驶的路线。然而，为了能够将未来的城市交通完全转化为自主驾驶、集中控制的车辆，需要有大型的测试路线，如法兰克福大桥等。只有通过现场应用才能开发出这样一个高度复杂的系统。但这种努力是值得的，尤其是对大自然和后代而言： 越来越多的微塑料被释放到大自然中，并从那里进入我们的有机体。通常情况下，我们认为海洋中的塑料是主要的污染源。但在德国，进入环境中的微塑料有三分之一来自轮胎磨损。在所有车辆的制动减速控制中央系统的帮助下，至少可以大大减少德国这个最大的微塑料来源。
在桥梁上，栏杆和砖石墙为人类和动物提供了额外的安全。
自动驾驶车辆可以多次感知到行人--但它们缺乏评估行人在下一刻可能表现出的反应的能力：例如，他或她是否会开始跑动或停止。出于这个原因，车行道与人行道的一侧被装饰性栏杆隔开。车道的另一侧是天然草地，只有一堵小墙可以防止小动物进入。因此，车辆行驶时完全不受人和动物的干扰。如果有人设法进入道路，该人将立即被轨道和自主车辆的传感器检测到，车辆就会刹车。
另一个安全因素： 车辆不能偏离车道，并被车道形状所稳定。
车道的降低和形状确保车辆不会偏离路径。因此，由于轨道降低了35厘米深，车辆只能以每小时30公里的最高速度行驶，在自己的动力下不会偏离轨道。此外，路面是凹陷的，它自动将车辆稳定在中间。此外，在许多情况下，车行道与人行道之间有一个10厘米高的基座，上面有一个装饰性的栏杆。这样一来，车辆就不能开到人行道上，行人也不能无意中走到路边。
立柱作为额外的保护措施，会安装在桥梁道路的拐弯处
在转弯处有着约一米高嵌入混凝土地面的立柱，它可以防止脱离行道。然而，实际上这些护柱起到的更多是心理作用：它们向乘客体现，这些都是在为他们的安全着想。
另一个安全因素：凹陷的路面形状确保车辆自动将自己置于中间位置。
而在最初的几年里，仍然有公共汽车和火车的服务员——使所有的乘客在任何时候都感到受到了良好的照顾。
自动驾驶是不寻常的。一辆没有司机的公共汽车，一辆没有女司机的有轨电车？目前，这对大多数人来说是相当可怕的。因此，在最初几年里，公交车和有轨电车的服务员将一直在法兰克福的桥上行驶。他们作为联系人；回答问题，展示如何使用应用程序，帮助解决不确定的问题和其他任何问题。特别是对于老年人来说，有一个可以向他们提出问题的人是非常重要的。
法兰克福桥梁上的行车道始终保持着完美、安全的状态
桥梁上的交通路线的保护特性意味着道路总是处于良好状态。 由于桥梁上不种植树木或只种植适合桥梁结构的植物，所以没有环境影响，如树根对车行道的路面造成的变形。由于路基下有地热系统，霜冻也不能破坏路面，所以路基保持平整，车辆在桥上行驶时，几乎没有震动，非常安静。
法兰克福桥梁上的路面是平坦的，可以收集灌溉水，即使在冬天也能保持无霜，安全通行。
法兰克福大桥的路面有一个雨水收集系统，为桥上和桥旁的植物提供额外的灌溉水。此外，一个薄薄的金属条与废水网格条一起被整合到路基上，被自主系统用于导航。通过在路基下运行的复杂的水管网络，多余的地热能在冬季被利用，以保持道路始终无霜。
安全与舒适并存：由于中央控制系统，车辆每行驶一米，其速度就会根据道路的走向进行优化调整--这将事故的风险降低到几乎为零，并增加了舒适性，因为乘客在转弯时不会感到头晕。
在法兰克福大桥上，中央系统优化了车辆在弯道上的速度，使横向加速度始终低于1.5米/秒。这是在没有任何特殊努力的情况下实现的，因为中央控制系统知道所有曲线的确切性质。加速（最高达每小时30公里）只发生在直线路段。这确保了最大的安全性，但同时也增加了舒适性：当在弯曲的道路上驾驶汽车时，一些人很快就会感到恶心。这是因为车辆的驾驶员以高速进入弯道或在离开弯道时加速。乘员因此经历了一个高的、所谓的横向加速度。经验表明，在传统的本地客运中，乘客受到的最大横向加速度约为2.0-2.5m/s2。由于法兰克福大桥上的车辆被优化转向以相对较快地到达目的地，因此在弯道上的高速或加速是不必要的。
为了利用所有转向设计方案的优势，在法兰克福桥梁系统上实现最佳和节省空间的路线，对各种转向设计方案进行了比较
通常情况下，车辆是通过转向前轴来转向的。然而，也可以通过后轴转向，以便在更紧、更窄的弯道上行驶。为了获得最大的驾驶舒适性和转向便利性，车辆使用混合转向系统，其前后轴之间的转向比为0.7。转向角对曲线内半径和道路宽度的影响以图形方式显示在各个转向概念中。
法兰克福桥梁系统的车行道从一开始就以最大的安全性和舒适性为前提进行设计的： 计算最大车辆的牵引曲线的尺寸，并确保每条曲线都能舒适地通过。
为了使大型车辆能够在曲线上行驶，曲线不能太窄或太紧。因此，在几何关系的帮助下，法兰克福大桥上最大车辆的牵引曲线被精确地确定下来。 这里不仅有轴距，而且还有前后悬。显示的数据对Neoplan NH 6/7型号有效，它的车辆尺寸最大。
法兰克福大桥的路线是根据最大车辆的牵引曲线规划的： 这样就保证了安全、驾驶舒适和交通顺畅——即节省时间
在规划路线时，曲线的半径和宽度是以数字方式创建的，并与计算结果进行比较，确保路线适合所有车辆。
结论：在桥上可体验自动驾驶带来的极高舒适度——用它替代私家车，成了一个有吸引力的选择。
紧挨人行道的栏杆和自动控制的人行横道使桥梁上的行车路段不受外部因素影响。
这些封闭的专属行车路段可以结束以往自动驾驶交通系统会带来的问题。任何车辆都不会因为人或动物的随机行为而受到影响或因此造成堵车。并且，所有车辆完全在中央计算机调控下行驶，就是说它不受个体的影响和也不会有其他因素干扰整个高度优化的系统。
它最终实现极高的舒适度、卓越的安全性和快速的交通体验。