Call: Menschliches Verhaltensmodell zur Bewertung der Leistung von CCAM-Lösungen im Vergleich zu von Menschen gesteuerten Fahrzeugen (CCAM Partnership)

Dieses Ziel umfasst Aktivitäten, die sich mit sicheren und intelligenten Mobilitätsdiensten für Passagiere und Güter befassen.

Europa muss die Umwandlung des angebotsorientierten Verkehrs in einen sicheren, widerstandsfähigen und nachhaltigen Verkehr und in nachfrageorientierte, intelligente Mobilitätsdienste für Personen und Güter bewältigen. Geeignete Forschung und Innovation werden erhebliche Vorteile in Bezug auf Sicherheit, Umwelt, Wirtschaft und Gesellschaft ermöglichen, indem sie Unfälle durch menschliches Versagen verringern, Verkehrsstaus abbauen, den Energieverbrauch und die Emissionen von Fahrzeugen reduzieren und die Effizienz und Produktivität des Güterverkehrs steigern. Um diesen Wandel erfolgreich zu gestalten, muss Europas alternde (und nicht immer nachhaltige) Verkehrsinfrastruktur darauf vorbereitet werden, einen saubereren und intelligenteren Betrieb zu ermöglichen.

Europa muss auch ein hohes Maß an Verkehrssicherheit für seine Bürger aufrechterhalten. Die Verkehrssysteme müssen widerstandsfähig sein, um Störungen zu verhindern, abzumildern und sich von ihnen zu erholen. Forschung und Innovation werden die drei Säulen der Sicherheit untermauern: Technologien, Vorschriften und menschliche Faktoren.

Dieses Ziel trägt zu den folgenden strategischen Schlüsselorientierungen (KSO) des Strategieplans bei:

• C: Europa durch die Transformation seiner Mobilitäts-, Energie-, Bau- und Produktionssysteme zur ersten digital ermöglichten zirkulären, klimaneutralen und nachhaltigen Wirtschaft machen;
• A: Förderung einer offenen strategischen Autonomie[["Offene strategische Autonomie" bezieht sich auf den Begriff "strategische Autonomie bei gleichzeitiger Wahrung einer offenen Wirtschaft", wie er in den Schlussfolgerungen des Europäischen Rates vom 1. bis 2. Oktober 2020 zum Ausdruck kommt.]], indem sie die Entwicklung digitaler, grundlegender und neu entstehender Schlüsseltechnologien, Sektoren und Wertschöpfungsketten anführt, um den digitalen und grünen Wandel durch menschenzentrierte Technologien und Innovationen zu beschleunigen und zu steuern.

Es umfasst die folgenden Wirkungsbereiche:

• Industrielle Führung bei Schlüssel- und Zukunftstechnologien, die für den Menschen arbeiten;
• Intelligenter und nachhaltiger Verkehr.

Die erwartete Wirkung im Einklang mit dem Strategieplan besteht darin, zu "sicheren, nahtlosen, intelligenten, integrativen, widerstandsfähigen und nachhaltigen Mobilitätssystemen für Menschen und Güter dank nutzerzentrierter Technologien und Dienste, einschließlich digitaler Technologien und fortschrittlicher Satellitennavigationsdienste" beizutragen, insbesondere durch:

1. Beschleunigung der Umsetzung innovativer Technologien und Systeme für vernetzte, kooperative und automatisierte Mobilität (CCAM) für Personen und Güter (nähere Informationen weiter unten).
2. Weiterentwicklung eines multimodalen Verkehrssystems durch nachhaltigen und intelligenten Langstrecken- und städtischen Güterverkehr und Logistik, modernisierte und belastbare physische und digitale Infrastrukturen für intelligentere Fahrzeuge und Betriebsabläufe, für eine optimierte systemweite Netzeffizienz (nähere Informationen unten).
3. Drastische Senkung der Zahl der Verkehrsunfälle, Zwischenfälle und Todesopfer im Hinblick auf das langfristige Ziel der EU, bis 2050 auch im Straßenverkehr nahezu keine Todesopfer und Schwerverletzten mehr zu verzeichnen (Vision Zero), und Erhöhung der Widerstandsfähigkeit (Resilienz) der Verkehrssysteme (weitere Informationen unten).

Vernetzte, kooperative und automatisierte Mobilität (CCAM)

Das Ziel der relevanten Themen unter diesem Ziel ist die Beschleunigung der Umsetzung innovativer Technologien und Systeme für vernetzte, kooperative und automatisierte Mobilität (CCAM). Die Maßnahmen werden dazu beitragen, neue Mobilitätskonzepte für Personen und Güter - ermöglicht durch CCAM - zu entwickeln, die überall zu einem gesünderen, sichereren, besser zugänglichen, nachhaltigeren, kostengünstigeren und bedarfsgerechteren Verkehr führen. CCAM-Lösungen werden Design und Entwicklung von einem fahrerzentrierten zu einem mobilitätsnutzerorientierten Ansatz verlagern, der praktikable Alternativen zum privaten Fahrzeugbesitz bietet und gleichzeitig die Inklusivität der Mobilität erhöht. CCAM muss in das gesamte Verkehrssystem integriert werden, um die potenziellen Vorteile von CCAM voll auszuschöpfen und mögliche negative Auswirkungen zu minimieren, wie z. B. zunehmende Verkehrsstaus oder neue Risiken in Mischverkehrsumgebungen.

Der Schwerpunkt liegt auf dem Straßenverkehr, aber relevante Schnittstellen zu anderen Verkehrsträgern (z. B. Verlagerung und Integration mit dem öffentlichen Verkehr oder dem Schienengüterverkehr) werden berücksichtigt.

Alle Technologien, Lösungen, Test- und Demonstrationsaktivitäten, die sich aus diesen Aktionen ergeben, sollten vollständig und transparent dokumentiert werden, um die Reproduzierbarkeit zu gewährleisten, die Übernahme und das Upscaling zu fördern, künftige Planungsentscheidungen sowie die Politikgestaltung auf EU- und nationaler Ebene zu unterstützen und die Akzeptanz bei den Bürgern zu erhöhen.

Die Maßnahmen stehen im Einklang mit den Empfehlungen der neuen Europäischen Partnerschaft für CCAM. Die Vision der Partnerschaft ist: "Europäische Führung im sicheren und nachhaltigen Straßenverkehr durch Automatisierung". Sie zielt darauf ab, die europäischen F&I-Bemühungen zu harmonisieren, um die Implementierung innovativer CCAM-Technologien und -Dienste zu beschleunigen. Sie zielt darauf ab, die systemischen Vorteile der neuen Mobilitätslösungen, die durch CCAM ermöglicht werden, voll auszuschöpfen. Die Europäische Partnerschaft zu CCAM plant eine enge Zusammenarbeit mit anderen Europäischen Partnerschaften, insbesondere mit "Towards zero emission road transport" (2ZERO), "Driving Urban Transitions" (DUT), "Key digital technologies" (KDT), "Smart networks and services" (SNS) und "AI, data and robotics" (AI). Die Europäische Partnerschaft wird Kooperationsmechanismen einrichten, um eine enge Interaktion bei der Definition von F&I-Aktionen sicherzustellen, um Synergien zu maximieren und Überschneidungen zu vermeiden.

F&I-Maßnahmen, die auf soziotechnischer Ebene stattfinden und darauf abzielen, die Beziehung zwischen Wissenschaft und Gesellschaft besser zu verstehen (insbesondere, wenn es um soziale Praktiken, Marktakzeptanz oder Eigentum geht), sollten Lösungen bevorzugen, die auf sozialer Innovation beruhen, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen, d. h. durch die Abstimmung innovativer Ideen mit sozialen Bedürfnissen und durch die Bildung neuer Kooperationen zwischen öffentlichen und privaten Akteuren, einschließlich der Zivilgesellschaft und Forschern aus dem Bereich der Sozial- und Geisteswissenschaften (SSH).

Um CCAM-Lösungen zu testen, können die Antragsteller nach Möglichkeiten suchen, die Gemeinsame Forschungsstelle (GFS) der Europäischen Kommission einzubeziehen, um das einschlägige Fachwissen und die physischen Einrichtungen der GFS bei der Demonstration und Erprobung von Energie- und Mobilitätsanwendungen des GFS Living Lab for Future Urban Ecosystems https://ec.europa.eu/jrc/en/research-facility/living-labs-at-the-jrc zu nutzen.
Die Hauptauswirkungen, die durch Themen, die auf vernetzte, kooperative und automatisierte Mobilität abzielen, im Rahmen dieses Ziels erzielt werden sollen, sind:

• Validierte Sicherheit, verbesserte Robustheit und Widerstandsfähigkeit von CCAM-Technologien und -Systemen.
• Sichere und vertrauenswürdige Interaktion zwischen Verkehrsteilnehmern, CCAM und "konventionellen" Fahrzeugen, Infrastruktur und Diensten, um sicherere und effizientere Verkehrsströme (Personen und Güter) und eine bessere Nutzung der Infrastrukturkapazität zu erreichen.
• Nahtlose, erschwingliche und nutzerorientierte CCAM-basierte Mobilitäts- und Güterlieferungen für alle und hohe öffentliche Akzeptanz dieser Dienste mit klarem Verständnis für deren Nutzen und Grenzen sowie Rebound-Effekte; basierend auf den sich ändernden Mobilitätsbedürfnissen und -wünschen einer Gesellschaft im Wandel (digital und ökologisch).
• Bessere Koordination von F&I und groß angelegten Testaktivitäten in Europa und erweiterte Wissensbasis zu CCAM-Lösungen.
• Europäische Führungsrolle bei der Entwicklung und dem Einsatz von vernetzten und automatisierten Mobilitäts- und Logistikdienstleistungen und -systemen, um langfristiges Wachstum und Arbeitsplätze zu sichern.

Multimodale und nachhaltige Transportsysteme für Personen und Güter

Multimodale und nachhaltige Verkehrssysteme sind das Rückgrat für eine effiziente Mobilität von Personen und Gütern. Insbesondere die Bereiche Infrastruktur, Logistik und Netz-/Verkehrsmanagement spielen eine große Rolle, um Mobilität und Verkehr klimaneutral zu gestalten, auch durch die Digitalisierung der Sektoren. Da diese Bereiche anfällig für den Klimawandel und andere Störungen sind, muss gleichzeitig die Widerstandsfähigkeit in diesen drei Bereichen erhöht werden. Neue und fortschrittliche Infrastrukturen für alle Verkehrsträger sind erforderlich, um die Einführung neuer Fahrzeuge, Betriebsabläufe und Mobilitätsdienste zu ermöglichen. Darüber hinaus ist eine effiziente und intelligente multimodale Logistik der Schlüssel für nahtlose und nachhaltige Langstrecken-, Regional- und Stadtgüterverkehrsbewegungen. Schließlich sind dynamische multimodale Netzwerk- und Verkehrsmanagementsysteme der "Klebstoff" des gesamten Verkehrsnetzes für eine optimierte Tür-zu-Tür-Mobilität sowohl für Passagiere als auch für Güter.

Zur Erprobung von Lösungen im Zusammenhang mit multimodalen und nachhaltigen Verkehrssystemen für Personen und Güter können die Antragsteller nach Möglichkeiten suchen, die Gemeinsame Forschungsstelle (GFS) der Europäischen Kommission einzubeziehen, um das einschlägige Fachwissen und die physischen Einrichtungen der GFS bei der Demonstration und Erprobung von Energie- und Mobilitätsanwendungen des GFS-Labors für künftige städtische Ökosysteme[[https://ec.europa.eu/jrc/en/research-facility/living-labs-at-the-jrc]] zu nutzen.

Die wichtigsten Auswirkungen, die durch Themen, die auf multimodale und nachhaltige Transportsysteme für Personen und Güter abzielen, im Rahmen dieses Ziels erzielt werden sollen, sind:

• Verbesserte und widerstandsfähige physische und digitale Infrastruktur für saubere, zugängliche, erschwingliche, vernetzte und automatisierte multimodale Mobilität.
• Nachhaltiger und intelligenter Langstrecken-, regionaler und städtischer Güterverkehr und Logistik, durch erhöhte Effizienz, verbesserte Interkonnektivität und intelligente Durchsetzung.
• Reduzierte externe Kosten (z. B. Staus, Verkehrsüberlastung, Emissionen, Luftverschmutzung und Lärmbelästigung, Straßenkollisionen) des städtischen, stadtnahen (regionalen) und Langstrecken-Güterverkehrs sowie optimierte systemweite Netzeffizienz und -resilienz.
• Verbesserte lokale und/oder regionale Kapazitäten für Governance und Innovation in der städtischen Mobilität und Logistik.

Sicherheit und Resilienz - pro Verkehrsträger und über alle Verkehrsträger hinweg

Sicherheit und Resilienz sind für jedes Verkehrssystem von größter Bedeutung. Die EU hat in ihrem Verkehrsweißbuch von 2011, dem dritten Mobilitätspaket und kürzlich in der Strategie für nachhaltige und intelligente Mobilität (KOM(2020) 789 endg.) ehrgeizige Ziele gesetzt. COVID-19 hat eindringlich daran erinnert, wie wichtig die Widerstandsfähigkeit gegenüber externen Störungen ist, insbesondere für den Verkehr. Forschung und Innovation werden die drei Säulen untermauern, die sich auf die Sicherheit und Widerstandsfähigkeit auswirken: Technologien, Vorschriften (neben akzeptablen Risikoniveaus) und menschliche Faktoren (individuelle und organisatorische Aspekte, einschließlich der Interaktion mit der Automatisierung). Der Ansatz ist risikobasiert und systemisch und umfasst Verkehrsmittel/Fahrzeuge, Infrastruktur, die physische Umgebung (z. B. Wetter) und die verschiedenen Akteure (z. B. Hersteller, Regulierungsbehörden, Betreiber, Nutzer) sowie alle ihre Schnittstellen, einschließlich Zertifizierungs- und Normungsstellen.

Synergien sollten in der Forschung auf nationaler, EU- und internationaler Ebene zusammen mit nationalen Behörden, EU-Agenturen und internationalen Organisationen genutzt werden, um die Regelsetzung, die Förderung der Sicherheit und die Aufsicht zu verbessern.

Die wichtigsten Auswirkungen, die durch Themen, die auf Verkehrssicherheit und Widerstandsfähigkeit abzielen, im Rahmen dieses Ziels erzielt werden sollen, sind:

Sicherheit in städtischen Gebieten/ Sicherheit im Straßenverkehr

• Verringerung der Zahl der Schwerverletzten und Todesopfer bei Straßenverkehrsunfällen um 50 % bis 2030.
• Verbesserte Zuverlässigkeit und Leistung von Systemen, die darauf abzielen, Sicherheitsrisiken zu antizipieren und zu minimieren, Risiken und Kollisionen zu vermeiden und die Folgen von unvermeidbaren Unfällen zu reduzieren.
• Drastische Reduzierung der Zahl der Verkehrstoten und Schwerverletzten bei Unfällen in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen in Afrika.
• Bessere Konstruktionsprinzipien zukünftiger Straßenverkehrssysteme, die auch einen besseren Verkehrsfluss in Großstädten ermöglichen.

Sicherheit und Resilienz im Schiffsverkehr

• Sicherstellung einer gesunden Passagierschifffahrt durch Verhinderung und Eindämmung der Ausbreitung von ansteckenden Krankheiten und Infektionen.

Sicherheit und Resilienz in der Luftfahrt

• Verringerung der Anzahl von Unfällen und Zwischenfällen aufgrund von organisatorischen/menschlichen/automatischen Faktoren und externen Gefahren in allen Flugphasen, auch über die CAT-Kategorie hinaus (80%-Ziel in FlightPath2050), bei gleichzeitiger Ermöglichung von Allwetterbetrieb.
• Rettung von Menschenleben nach einem Absturz (Post-Crash Survivability).
• Antizipieren des Auftretens neuer Bedrohungen, die potenzielle Unfälle und Zwischenfälle verursachen könnten (kurz-, mittel- und langfristig).
• Gewährleistung der Sicherheit durch die Transformation der Luftfahrt (von der Einführung grüner/digitaler Technologien bis hin zur unabhängigen Zertifizierung).
• Aufrechterhaltung der Sicherheit und Widerstandsfähigkeit trotz des Umfangs, des Tempos und der Vielfalt der neuen Marktteilnehmer.

Erwartetes Ergebnis

Ein robustes und skalierbares Referenzmodell des menschlichen Fahrverhaltens:

• Nachbildung des gesamten Leistungsspektrums des menschlichen Fahrers, was einen Vergleich der Leistung eines automatisierten Fahrsystems in einer bestimmten Situation mit der menschlichen Fahrerpopulation ermöglicht. Dies dient als Grundlage für die Definition des erforderlichen Sicherheitsniveaus von CCAM-Systemen und für Entscheidungen über Validierungsanforderungen in Typgenehmigungsverfahren. Das Modell wird auch dazu beitragen, faire Bewertungskriterien in Verbrauchertestkampagnen im Vergleich zu von Menschen gesteuerten Fahrzeugen und für die Sicherheitsüberprüfung von CCAM-Systemen in industriellen Entwicklungsprozessen zu definieren.
• Es dient der Automobilindustrie und ihren F&E-Partnern als Referenz, um ein menschenähnliches und damit leicht vorhersehbares und akzeptables Verhalten von automatisierten Fahrfunktionen im gemischten Verkehr zu entwickeln.
• Unterstützung der Automobilindustrie, ihrer F&E-Partner, Zertifizierungsstellen und Verbrauchertestorganisationen bei der realistischen Darstellung des Verhaltens anderer von Menschen gesteuerter Fahrzeuge in der (virtuellen) Simulation von Mischverkehr. Virtuelle Tests verkürzen die Entwicklungszyklen und beschleunigen die Implementierung von CCAM-Technologien.

Umfang:

Die heute verfügbaren statistischen Daten vermitteln einen guten Eindruck von der Gesamtleistung des menschlichen Fahrers, des Fahrzeugs und der Infrastruktur in Bezug auf die Sicherheit. Es fehlen jedoch Erkenntnisse über die genaue Leistung des Menschen in einer Vielzahl spezifischer Situationen, die für automatisierte Fahrsysteme entscheidend sein könnten. Die Variabilität des menschlichen Verhaltens und der menschlichen Leistung in Abhängigkeit von Faktoren wie Geschlecht, kulturellem und ethnischem Hintergrund, Alter, Krankheiten, Fahrpraxis, geistiger Belastung oder Müdigkeit macht die Gewinnung solcher Erkenntnisse zu einer sehr schwierigen Aufgabe. Auch externe Faktoren wie unterschiedliche Wetter- und Lichtverhältnisse spielen in diesem Zusammenhang eine Rolle. Daten über die Abhängigkeit des menschlichen Fahrverhaltens von solchen Faktoren sind aus der bisherigen Forschung teilweise vorhanden, aber nicht ausreichend auf die Ebene konkreter Fahrsituationen heruntergebrochen.

Verfügbare Softwaremodule zur Simulation des menschlichen Fahrverhaltens decken bisher nur bestimmte Aspekte des menschlichen Fahrverhaltens ab und decken nicht das gesamte Spektrum der Fahrer mit statistischen Daten zur Wahrscheinlichkeit bestimmter Verhaltensmuster ab.

Daher müssen die vorgeschlagenen Maßnahmen ein probabilistisches Modell des menschlichen Fahrverhaltens entwickeln, das das Potenzial hat, alle relevanten Aspekte des menschlichen Fahrverhaltens sowie das breite Spektrum an Fahrern und Einflussfaktoren abzudecken. Es wird eine Methodik benötigt, um konsistente Daten über das menschliche Fahrverhalten aus verschiedenen Datenquellen (z. B. realer Verkehr, Simulatortests) zu extrahieren und solche Daten mit dem langfristigen Ziel zu sammeln, die große Varianz des menschlichen Fahrverhaltens in verschiedenen Situationen vollständig abzubilden und dabei Geschlecht, Alter und andere Faktoren wie Behinderungen und Diversitätskriterien zu berücksichtigen. Die Vorschläge sollten die Parameter des Modells mit Hilfe dieser Daten kalibrieren und ein entsprechendes Validierungskonzept auf der Grundlage von Experimenten in der realen Welt entwickeln. Potenzielle ethische Fragen müssen berücksichtigt werden, da Tests mit Menschen durchgeführt und deren persönliche Daten erfasst werden müssen. Das Modell sollte transparent, unabhängig von proprietären Softwaretools und einfach zu verwenden sein. Es sollte zumindest für ausgewählte Anwendungsbereiche validiert werden mit der Perspektive, diese Anwendungsbereiche schrittweise zu erweitern und auch das menschliche Verhalten in zukünftigen Szenarien des Mischverkehrs zu simulieren.

Um die erwarteten Ergebnisse zu erreichen, wird eine internationale Zusammenarbeit empfohlen, insbesondere mit Projekten oder Partnern aus den USA, Japan, Kanada, Südkorea, Singapur, Australien.

Mit diesem Thema wird die ko-programmierte Europäische Partnerschaft "Vernetzte, kooperative und automatisierte Mobilität" (CCAM) umgesetzt.

förderfähige Nicht-EU-Länder:

• mit Horizont Europa assoziierte Länder

• Länder mit niedrigem und mittlerem Einkommen

Rechtspersonen, die ihren Sitz in Ländern haben, die oben nicht aufgeführt sind, können eine Förderung erhalten, wenn dies in den besonderen Bedingungen der Aufforderung vorgesehen ist oder wenn ihre Teilnahme von der Bewilligungsbehörde als wesentlich für die Durchführung der Maßnahme angesehen wird.

Sonderfälle:

• Verbundene Einrichtungen - Verbundene Einrichtungen sind förderfähig, wenn sie ihren Sitz in einem der oben genannten Länder haben.
• EU-Einrichtungen - Rechtspersonen, die nach EU-Recht gegründet wurden, können ebenfalls förderfähig sein, sofern ihr Basisrechtsakt nichts anderes vorsieht.
• Internationale Organisationen - Internationale europäische Forschungsorganisationen sind förderfähig. Andere internationale Organisationen sind nicht förderfähig, es sei denn, ihre Beteiligung wird von der Bewilligungsbehörde als wesentlich für die Durchführung der Maßnahme angesehen. Internationale Organisationen mit Sitz in einem Mitgliedstaat oder einem assoziierten Land können eine Förderung für "Ausbildungs- und Mobilitätsmaßnahmen" erhalten, wenn dies in den besonderen Bedingungen der Aufforderung vorgesehen ist.

Sofern in den besonderen Bedingungen für die Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen nichts anderes vorgesehen ist, sind Rechtspersonen, die ein Konsortium bilden, zur Teilnahme an den Maßnahmen berechtigt, sofern das Konsortium Folgendes umfasst

• mindestens eine unabhängige Rechtsperson mit Sitz in einem Mitgliedstaat; und
• mindestens zwei weitere unabhängige Rechtspersonen, die jeweils in verschiedenen Mitgliedstaaten oder assoziierten Ländern ansässig sind.