Forschungsprojekte Aktuelle Projekte des IAM im ?berblick

Intelligente Verkehrsinfrastruktur der n?chsten Generation

Durch Projekte wie das vom IAM konsortialgeführte AMEISE k?nnen neue Konzepte zur Ver?nderung der bestehenden Infrastruktur entwickelt und getestet werden. Mit Einführung von maschinellen Prozessen im Verkehr, die eine h?here Verl?sslichkeit als eine Empfehlung fordern (wie derzeit die ADAS Systeme), ver?ndern sich die Anforderungen an die Verkehrsinfrastruktur. Eine Maschine soll nun Informationen offline der Infrastruktur entnehmen und keine Menschen mehr, für die unsere derzeitige Repr?sentation ausgelegt wurde. Maschinen ?sehen“ deutlich aufwendiger, wenn sie beispielsweise die bekannten arabischen Zahlen interpretieren müssen, als wenn sie einen Strich- oder QR-Code lesen. Ein Grundsatz besteht in der Erg?nzung der heutigen – konventionellen – Infrastruktur (Markierung, Beschilderung) zur optimierten maschinellen Wahrnehmung.

Darüberhinaus, forscht das IAM an vollst?ndig neuen Konzepten der Informationsbereitstellung, die im Zuge der Digitalisierung keiner lokalen Repr?sentation mehr bedürfen. Multi-Layer HD-Maps beischreiben beispielsweise verschiedene Informationen auf den angemessenen Abstraktionsebenen: Ein Lokalisierungslayer verzeichnet einige wenige Landmarken, die in einem referenzierten Koordinatensystem Aufschluss über die Fahrzeugposition geben k?nnen, ein Führungslayer zeigt im Gegensatz dazu digitale Fahrbahnen, deren Fahrtrichtung und Sperrfl?chen an.

 Die letzte S?ule beschreibt die aktive, digitale Unterstützung (High-Level Informationen) durch neue Komponenten der Infrastruktur wie Sensorik, Auswertealgorithmik oder elektrische Beacons.

 

?ffentlicher Nahverkehr

Das IAM fokussiert sich bei der Forschung auf neue Mobilit?tskonzepte, die synergetisch mit den heutigen L?sungen der Mobilit?t einhergehen. Im Mittelpunkt steht hierzu zun?chst das Fahrzeug. Ein wichtiges Schlüsselelement hierzu ist die Automatisierung dieser von Automobilen und verspricht gro?es Potential für individuelle Mobilit?t. Als zentrales Zielobjekt steht hierzu der ?PNV im Vordergrund und soll nachhaltige Beitr?ge zu Klimazielen, soziale Ungleichheit und die ?berfüllung schnell wachsender St?dte liefern. Das IAM sieht im ?PNV einen erheblichen Mehrwert durch eine Automatisierung im Vergleich zum Individualverkehr, bei dem der ideale Business Case derart aussieht, dass ein Buslinienbetreiber die Automatisierung, ggf. Infrastrukturelle Ma?nahmen als auch den offensichtlichen Mehrwert von AVF nutzen bzw. interessenkonfliktfrei verantworten kann.

Logistik

Gem?? der Zielbildformulierung, den Automatisierungsaufwand hinreichend nutzen zu k?nnen, gilt als zweites Standbein die Miteinbeziehung des innerst?dtischen Güterverkehrs. Auch hier k?nnen die Interessen und Verantwortlichkeiten einem Stakeholder zugewiesen werden und so einen Business Case schaffen, der volkswirtschaftliche Vorteile schaffen kann und gleichzeitig ein attraktives Gesch?ftsfeld darstellt.

Messdatenanalyse im kooperativen Mischverkehr

Grundlage einer jeden Forschung ist die Auswertung von Daten durch Beobachtung von Prozessen. Für das Institut für Automobilmanagement sind dies Verkehrssituationen und dessen Wahrnehmung durch Fahrzeuge und dessen Sensorik. Der kooperative Mischverkehr beschreibt dabei einen Verkehr bestehend aus AVF (Automatisierten und Vernetzten Fahrzeugen) und konventionellen Fahrzeugen. Von Interesse sind bei Verkehrssituationen drei Formen von Daten: Fahrzeug- Umfeld- und Verkehrsdaten.

  • Fahrzeugdaten sind s?mtliche Gr??en, die innerhalb des Fahrzeugs festgestellt werden k?nnen wie z.B. Geschwindigkeit, Radwinkel, Positions- und Lagedaten oder Systemverfügbarkeiten

  • Bei Umfelddaten handelt es sich um alles was in maschineller Wahrnehmung um das Fahrzeug herum (extern) festzustellen ist. Bspw. LiDAR Punktwolken, Kamerabilder oder Abstandsinformationen

  • Als Verkehrsdaten werden Informationen über den Aufenthaltsort von Fahrzeugen bezeichnet (Macroebene). Hier werden Gr??en wie Umlaufdauer von Bussen, Fahrzeugaufkommen über die Zeit oder Nachfragewerte untersucht.

Einer der Herausforderungen hierbei ist die Fusion von verschiedenen Verkehrsteilnehmern dieser Daten zu einem auswertbaren Gesamtbild. W?hrend bei Verkehrs- und Fahrzeugdaten der Pr?zisionsanspruch als zeitreihenbasierte Information ausreichend ist, kommt bei Umfelddaten die neue Dimension der Position hinzu, was aus der Kooperativen Wahrnehmung eine komplexe Wissenschaft macht.

Das IAM setzt hierzu beispielsweise den Informationsgehalt in Relation zur Verl?sslichkeit und unterscheidet in relative (Ego-Fahrzeug), absolute (Fahrzeugwahrnehmung in Bezugsystemen), extern-unbewegte (Infrastruktur) und extern-bewegte (andere Fahrzeuge) Daten, die mit abnehmenden Grad, die eigenen Informationen anreichern kann.

Verkehrs?konometrie

Das Wort Verkehrs?konometrie setzt sich aus den beiden Begriffen Verkehr und ?konometrie zusammen.

Verkehr stellt eine Teilmenge der Mobilit?t dar. Diese bezeichnet die Beweglichkeit von Personen und Sachen in physischer aber auch in geistiger und sozialer Art. Verkehr an sich wird in den Wirtschaftswissenschaften als Ortsver?nderung von Personen, Gütern und Nachrichten beschrieben. Er wird jedoch h?ufiger auch enger definiert. Dann beinhaltet er nur noch die Raumüberwindungen, für welche spezielle technische und organisatorische Einrichtungen, wie etwa Verkehrsmittel, Verkehrswege, etc. verwendet werden.

Der Begriff ?konometrie setzt sich aus den griechischen W?rtern ?oikonomia“ und ?metron“ zusammen. Das erste bedeutet Verwaltung oder Wirtschaft, das zweite Ma? oder Messung. In der ?konometrie werden statistisch-mathematische Verfahren auf Fragestellungen aus der Wirtschaftswissenschaft angewendet.

In der Verkehrswissenschaft wird diese Analyse Verkehrs?konometrie genannt. Dabei werden die statistisch-mathematischen Verfahren auf verkehrliche Zusammenh?nge und Prozessabl?ufe angewandt. Durch die komplexen Strukturen und Zusammenh?ngen bietet der Verkehr ein breites Feld für verkehrs?konometrische Modelle.
 

Anwendung im Projekt Ameise - Automatisierter Linienbus im ?ffentlichen Personennahverkehr

Im Projekt Ameise besch?ftigt sich ein Arbeitspaket mit der verkehrs?konometrischen und wirtschaftlichen Gesamtbewertung sowie mit einer Nutzerakzeptanzanalyse. In diesem Arbeitspaket werden folgende drei Arbeitsschritte ausgeführt:

Mikroskopische Verkehrsflusssimulation

Verkehrsflusssimulationen im mikroskopischen Bereich sollen den wechselseitigen Einfluss der automatisierten Linie und der weiteren Verkehrsteilnehmer aufzeigen. Eine Identifikation der Konfliktstellen kann dadurch ebenfalls erfolgen. Zus?tzlich werden die Fahrzeiten bei unterschiedlichem Verkehrsaufkommen sowie geeignete alternative Routen untersucht.

Verkehrs?konometrische und wirtschaftliche Gesamtbewertung

Dieser Schritt beinhaltet die Erstellung und Betrachtung von Hochrechnungsszenarien, die Betrachtung des Einflusses von Economies of Scale, die Erstellung einer Linienerfolgsrechnung, die Identifikation von geeigneten Linien/Gebieten für automatisiertes Fahren, eine Kostenabsch?tzung sowie die Betrachtung der Wirkung eines On-Demand-Systems.

Nutzerakzeptanzanalysen

Mithilfe verschiedener Instrumente (Online-Beteiligung, Zukunfts-/Bürgerwerkstatt, Nutzer-/Stakeholdergespr?che) soll in diesem Teilaspekt die Kommunikation mit der Bev?lkerung aufgenommen und gepflegt werden.
 

weitere Links und Informationen zum Projekt AMEISE - Automatisierter Linienbus im ?ffentlichen Personennahverkehr

Stadt Waiblingen

Forschungsprojekt AMEISE

Youtube-Video AMEISE in Waiblingen

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Prof. Dr. Ralf W?rner

Studiengang TAB: jeden Montag, 08:30 - 09:30, Raum F02.342, Flandernstra?e 101, Esslingen

Studiengang WTM: jeden Freitag, 08:30 - 09:30, Raum G04.207, Robert-Bosch-Stra?e 1, G?ppingen

Tel: +49 711 397-4670
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