Algorithmus zur Bewertung der Fahrweise von Lkw-Fahrern

Mithilfe der Elektronik in modernen Lkws kann die Fahrweise von Fahrern bewertet werden. Bis vor kurzem bewerteten diese On-Board-Monitoring Systeme Lkw-Fahrer unter leichten Einsatzbedingungen gut und Lkw-Fahrer unter schwierigen Einsatzbedingungen schlecht.

Autor: Dr. Michael Baumgartner

Systembeschreibung

Mithilfe der Elektronik in modernen Lkws kann die Fahrweise von Fahrern bewertet werden: sparsam, vorausschauend, fahrzeugschonend oder nicht… Ziel dieser On-Board-Monitoring Systeme ist es, die Transporteffizienz zu steigern und den Treibstoffverbrauch zu senken. Dazu wird von den Systemen jeder Schaltvorgang, jede Bremsung, jeder Stopp, jede Steigung, das Gewicht (Lkw plus Ladung), der Treibstoffverbrauch usw. genau aufgezeichnet. Mit dieser Vielzahl an Daten versuchen die Serviceanbieter die Fahrweise der Fahrer und die Einsatzschwere der Touren zu bewerten. Die Qualität der Bewertungen wurde seit Einführung der On-Board-Monitoring Systeme immer wieder kritisiert und sollte verbessert werden.

Aufgabenstellung

Viele der betroffenen Fahrer und Fuhrparkleiter haben nach einer Phase der anfänglichen Euphorie über die Möglichkeiten der Systeme begonnen diese abzulehnen. Das Argument: die Bewertungen sind falsch und das System damit unbrauchbar. Die Fahrer und Fuhrparkleiter konnten das im Vergleich der Bewertungen und Einsatzbedingungen untereinander feststellen. So entwickelte sich langsam ein beträchtliches Protestpotential und das Image dieser Systeme wurde stark in Mitleidenschaft gezogen.

Zu diesem Zeitpunkt – damals noch am Max-Planck-Institut für Meteorologie – wurde ich von einem der Hersteller hinzugezogen, um eine Systemanalyse durchzuführen und mögliche Lösungen vorzuschlagen. Schon bald konnte ich feststellen, dass die Fahrer und Fuhrparkleiter zu Recht ihre Kritik geäußert hatten. Kurz zusammengefasst, bewertete das System Fahrer unter leichten Einsatzbedingungen gut und Fahrer auf schwierigen Touren schlecht (Abbildung 1). Hauptgründe waren die Auswahl der bewertungsrelevanten Indikatoren und die Gewichtung der Indikatoren untereinander.

Alter Algorithmus zur Bewertung der Fahrweise von Lkw-Fahrern

Abbildung 1: Alter Algorithmus zur Bewertung der Fahrweise von Lkw-Fahrern

 

Lösungsarbeit

Der eigentliche Hauptaspekt der Lösungsarbeit war die Definition eines Leitindikators. Hierzu wurde der Indikator Treibstoffverbrauch pro Transportleistung (in Tonnenkilometern) (l/tkm) gewählt. Ein sehr guter Indikator, weil er bis auf einige, wenige bewertungsrelevante Aspekte (z.B. Anteil Betriebsbremse vs. Anteil Retarderbremse) alle wichtigen Einflussgrößen in einer Zahl darstellen kann. Grundsätzlich fließen auf die Wirtschaftlichkeit eines Transportes Faktoren aus folgenden Bereichen ein: Effizienz der Fahrzeugauswahl, logistische Effizienz, Fahrzeugeffizienz, Fahrereffizienz und Einsatzschwere. Für die Fahrerbewertung spielen die beiden erstgenannten, logistischen Kenngrößen keine Rolle. Bewertungsrelevant sind die folgenden Faktoren und ihre Subgrößen:

  • Fahrzeugeffizienz: Motoreffizienz, Luftwiderstand, Reifen, Ölqualität,...
  • Fahrereffizienz: Wirtschaftlicher – nicht wirtschaftlicher Fahrstill (Brems-, Schalt- und Beschleunigungsverhalten, Geschwindigkeitskonstanz, Anteil Geschwindigkeit über 85 km/h, Standverbrauch,...)
  • Einsatzschwere oder Tourschwierigkeitsgrad: Durchschnittliches Gesamtgewicht (Fahrzeug plus Ladung), Straßentyp, Verkehrssituation, durchschnittliche Steigung,...

Nachdem der bestgeeignete Leitindikator festgelegt werden konnte, wurde eine multivariate Regressionsanalyse durchgeführt und ein neuer Bewertungsalgorithmus errechnet (Abbildung 2). Dieser enthält veränderte wie auch bestehende Indikatoren, neue zusätzliche Indikatoren und eine andere Gewichtung der Indikatoren untereinander. Im Endeffekt konnte durch den neuen Bewertungsalgorithmus die Trefferquote des On-Board-Monitoring Systems von etwa 53 % auf etwa 88 % gesteigert werden.

Neuer Algorithmus zur Bewertung der Fahrweise von Lkw-Fahrern

Abbildung 2: Neuer Algorithmus zur Bewertung der Fahrweise von Lkw-Fahrern

 

Hintergrundinformationen

Seit etwa dem Jahr 2000 befindet sich in jedem neuen Lkw die zum On-Board-Monitoring nötige Grundausstattung an Sensoren. Für den Einsatz wird zusätzlich ein On-Board-Computer gebraucht, der die Daten verarbeitet und per Mobilkommunikation an eine Zentrale weiterleitet. Zurzeit sind in Deutschland und Österreich weit mehr als 15.000 Lkws mit On-Board-Monitoring Systemen ausgestattet.

Zukünftige Entwicklungen

Grundsätzlich erscheint es möglich die Qualität der Bewertung durch die Aufnahme von zwei weiteren Indikatoren noch deutlich zu erhöhen. Bei beiden Indikatoren handelt es sich um schon für andere Zwecke (z.B. Fahrerinformation) gemessene Parameter, die aber bis heute noch nicht für On-Board-Monitoring Zwecke verwendet wurden.