
2026年6月18日
- U-Shift 是德國航空航天中心 (DLR) 開發的一種開創性的模組化車輛概念:它將 U 形驅動單元(驅動板)與用於運輸人員和貨物的艙體相結合。
- 在 U-Shift II 計畫中,巴登-符騰堡州的研究人員在關鍵點上進一步發展了這個概念。
- 研究重點在於驅動板和艙體的精確操控和耦合。為此,團隊製造了另一個能夠自主行駛的驅動板原型。
- 研究人員在與市民的對話中,也發展了 U-Shift 概念的潛在應用。
- 重點領域:交通運輸、未來出行、自動駕駛和互聯駕駛、電動出行、創新車輛概念
無論是作為按需班車、高科技呼叫巴士、靈活的貨物和包裹配送中心,還是移動零售店——未來主義的U-Shift車輛概念都為出行和物流領域注入了新鮮活力。該車輛概念的研發是德國西南部多家研究機構和大學合作的成果,由德國航空航天中心(DLR)車輛概念研究所主導。其他計畫合作夥伴包括斯圖加特汽車工程與車輛引擎研究所(FKFS)、卡爾斯魯厄理工學院(KIT)車輛系統技術研究所(FAST)和資訊處理技術研究所(ITIV),以及烏爾姆大學測量、控制與微技術研究所(MRM)。
U-Shift團隊於2020年9月在巴登-符騰堡州汽車產業戰略對話年會上展示了首款可駕駛的遙控原型車。 2026年6月18日,研究人員分享了他們的工作進度:在U-Shift II計畫中,他們進一步完善了車輛概念的關鍵領域,並測試了必要的技術。與前代計畫一樣,U-Shift II也獲得了巴登-符騰堡州經濟、貿易和旅遊部的資助,金額約為1000萬歐元。
巴登-符騰堡州經濟事務部長妮可·霍夫邁斯特-克勞特博士強調了該項目在技術轉移方面的重要性:「U-Shift II 項目表明,巴登-符騰堡州有潛力在未來的汽車和出行理念領域發揮領導作用。現在的關鍵任務是更快地將創新成果推向市場。透過對企業提供適當的支持,我們將增強汽車價值並提升行業的創造力。
模組化、自主移動:U-Shift 概念
U-Shift概念車的關鍵特徵在於其模組化設計:該車輛將U形驅動單元(即驅動板)與用於運輸人員和貨物的膠囊形上層結構相結合。驅動板包含實現自主、電動且靜音運作所需的各種技術組件和系統。為了最大限度地提高效率,它被設計為全天候運作。而製造成本顯著降低的膠囊式上層結構則可依各種應用場景進行配置。
技術挑戰-自動駕駛和耦合
重點在於驅動板及其與艙體的高精度操控和耦合。後者是模組化概念得以實現的關鍵功能。為了進行研究,專案組製造了另一個具備自動駕駛能力的驅動板原型。原型採用輪轂馬達驅動的電池電力驅動系統。利用這個新原型,專案組進行了自動駕駛操作,並成功展示了機艙的自動更換。
「在U-Shift II計畫中,我們獲得了許多新的見解,以推進模組化、自動駕駛汽車概念及相關技術的發展。透過這項研究,我們正在為汽車行業提供支持,並為將這些創新的出行理念付諸實踐、最終推向道路應用奠定重要基礎,」德國航空航天中心(DLR)能源與交通執行委員會成員梅克·吉普教授教授總結道。
U-Shift II 專案亮點
位於斯圖加特的德國航空航天中心車輛概念研究所(DLR Institute of Vehicle Concepts)也負責協調該專案的「封裝」工作,即如何以盡可能高效緊湊的方式將所有組件整合到驅動板中。此外,該研究所還開發了一種連接器,能夠牢固地機械連接並鎖定驅動板和艙體,並實現兩個組件之間的電氣和數據連接。同時,該研究所也為U-Shift概念開發了廣泛的應用可能性,並透過與市民的持續對話,了解他們對U-Shift等創新旅遊概念的需求。
斯圖加特汽車工程與車輛引擎研究所 (FKFS) 的重點研究方向是動力系統、能源和熱管理,以及所有車輛核心功能的控制和監控。卡爾斯魯厄理工學院 (KIT) 的研究則著重於車輛的電氣和電子元件。他們利用動態空中重配置(例如無線更新)技術,實現了感測器和車輛功能在不同艙體變體之間的靈活整合。這對於確保不同的驅動板和艙體能夠從一開始就無縫組合併協同工作至關重要。此外,卡爾斯魯厄的研究人員還為 U-Shift II 原型車開發了一種具有整合式升降系統的底盤,無需外部工具即可實現靈活快速的艙體更換。
烏爾姆大學測量、控制和微技術研究所開發了U-Shift系統的自動化方案,涵蓋了驅動板、膠囊和基礎設施的分散式感測器設計,以及車輛的靈活運動規劃。這些系統必須高精度地實現膠囊的自動更換,因為誤差範圍僅有幾公分。
結合 FKFS 開發的用於定位和控制車輛運動的系統,所謂的運動控制,可以實現高度精確的調車和對接操作。
U-Shift 的研究計畫已於 2023 年在聯邦園藝展上啟動
德國航空航天中心 (DLR) 與來自科研和工業界的合作夥伴持續研發 U-Shift 車輛概念。作為研究計畫的一部分,另一輛原型車已在 2023 年曼海姆聯邦園藝展的展區內運行了六個月。約有 1 萬人乘坐這輛原型車沿著一條穿過園藝展區的特殊路線行駛。這輛專為此目的打造的原型車總行駛里程達 2800 公里。
展望:最後一公里實現自主靈活配送
在IMoGer計畫(德國製造的創新模組化移動出行)中,德國航空航天中心(DLR)正在開發和測試一種獨特的「最後一公里」出行解決方案,該方案以其多功能性和實用性而著稱。例如,它可以用於從火車站到家的旅程,或包裹從配送中心到客戶的最後一段運輸。此方案使用的行動平台是DLR自主研發的U-Shift系統。
德國聯邦交通部長帕特里克·施耐德表示:「白天在城市中運送乘客,晚上將貨物從A地運送到B地:德國航空航天中心(DLR)的U-Shift移動平台實現了創新的出行理念。人員和貨物都可以在可互換的膠囊形模組中運輸。作為‘德國製造創新模組化出行’計畫的一部分,DLR目前正在布倫瑞克使用測試車隊測試這一理念的實際應用。
從2027年中期開始,這項旅遊方案將在布倫瑞克市的施瓦茨貝格區進行為期數週的測試,測試車隊將參與其中。德國輕軌(DLR)的車輛將作為大眾運輸的補充,並承擔快遞、速遞和包裹物流服務。來自出行、運輸和物流行業的公司也參與了該專案。
[照片]
(A) U-Shift II 項目閉幕式
由左至右:斯圖加特汽車工程與車輛引擎研究所(FKFS)執行委員會主任安德烈亞斯·瓦格納教授、卡爾斯魯厄理工學院(KIT)副校長科拉·克里斯托夫教授、巴登-符騰堡州經濟、貿易和旅遊部長妮可·霍夫邁斯特-克勞特博士、德國航空航天中心(DLR)能源與交通部門測量研究所和運輸技術研究所、
(B) U-Shift II 專案的演示者
驅動板和艙體的精確操控和耦合是實現U-Shift模組化設計的關鍵。為了進行研究,U-Shift II專案團隊建構了另一個能夠自主驅動的驅動板原型。
(C) 在2023年德國國際園藝博覽會(BUGA 2023)上進行現場研究-德國航空航天中心(DLR)在園藝展場地使用U-Shift概念車測試了自動駕駛技術。
2023 年曼海姆聯邦園藝展的參觀者可以在德國航空航天中心 (DLR) 展館了解未來的永續交通和物流。
(D) 作為 U-Shift II 計畫的一部分,我們開展了與市民的對話
在 U-Shift II 專案中,團隊還開發了 U-Shift 概念的多種應用可能性,並透過與市民的對話收集了他們的需求和想法。