Den Stadtverkehr flüssiger und sicherer gestalten

Stuttgart/Ulm. Verkehrseffizienz und Sicherheit im Stadtverkehr zu erhöhen, ist Ziel des Forschungsprojekts „Lokales Umfeldmodell für das kooperative, automatisierte Fahren in komplexen Verkehrssituationen“ (Lukas). Dabei haben die Unis Ulm und Duisburg sowie die Firmen Bosch und Mercedes-Benz drei Jahre zusammengearbeitet.  Wie kann der Verkehr in Städten, mit autonomen wie von Menschen gesteuerten Autos, Radfahrern und Fußgängern, flüssig und sicher gestaltet werden? Das war die Ausgangsfrage für das vom Bundeswirtschaftsministerium mit  5,2 Millionen Euro geförderte Projekt.

Daten aus lokalem Umfeld werden Verkehrsteilnehmern übermittelt

Für den Mischverkehr der Zukunft werden alle im lokalen Umfeld verfügbaren Informationen verwendet: von Infrastruktursensoren, vernetzten Pkws und Nutzkraftwagen ebenso wie von mobilen Geräten, vor allem Smartphones, von Fußgängern und Radfahrern.

Die anonymisierten Daten umfassen etwa Position, Ausmaße, Fahrgeschwindigkeit und Bewegungsrichtung. Die vorverarbeiteten Sensorinformationen werden an einen Edge-Server angeschlossen. Das ist ein Server, der direkt an das 5G-Netz angeschlossen ist und eine Datenübertragung mit minimalen Verzögerungszeiten ermöglicht. Ein Fusionsalgorithmus erstellt dann ein Modell der Umgebung – und plant auf dieser Grundlage Manöver für vernetzte Verkehrsteilnehmer. So kann etwa ein Autofahrer auch Bereiche überblicken, die er selbst nicht sehen kann.

„Der Edge-Server berechnet unter anderem mit Methoden der Künstlichen Intelligenz ein optimiertes, kooperatives Manöver und übermittelt Handlungsanweisungen an die vernetzten Verkehrsteilnehmer“, so Rüdiger Walter Henn vom Konsortialführer Bosch. „Mit diesem Ansatz ist es möglich, die Gesamt-Energie-Effizienz einer Verkehrsszene und die Sicherheit insbesondere verletzlicher Verkehrsteilnehmer zu erhöhen.“ Das Konzept wurde im öffentlichen Raum erprobt. Die Pilotanlage der Uni Ulm im Stadtteil Lehr umfasst eine Kreuzung mit abbiegender, schwer einsehbarer Vorfahrtsstraße und einmündender Nebenstraße.

Der Kraftstoffverbrauch sinkt, die Durchfahrtszeit verkürzt sich

„Diese Anlage bietet uns hervorragende Möglichkeiten, die erforschten und entwickelten Ansätze direkt im realen Verkehr zu erproben und damit sehr schnell eine Aussage über deren Praxistauglichkeit zu machen“, sagt Michael Buchholz von der Uni Ulm.

Was war das Resultat? „Simulative Ergebnisse von KI-basierten Planungsalgorithmen lassen eine signifikante Erhöhung des Verkehrsflusses erwarten“, heißt es in der Mitteilung der Uni Ulm. Der Kraftstoffverbrauch sei gesunken, die Durchfahrtzeiten hätten sich verkürzt – und die Verkehrssicherheit ebenfalls erhöht, etwa durch Verzögerung des Gegenverkehrs in unübersichtlichen Bereichen. ( sta )