Digitalisierung des Verkehrs

  Grafik: Stadtansicht mit Straße und Fahrzeugen Urheberrecht: © ISAC

Die Forschungsgruppe Verkehrsdigitalisierung befasst sich mit der Erfassung und der Analyse von Verkehrsdaten, der Kommunikation innerhalb eines intelligenten Verkehrssystems sowie der Einbindung von Simulationen in Überlegungen zur Verkehrssicherheit.

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Foto von Dr.-Ing. Adrian Fazekas © Urheberrecht: ISAC

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Adrian Fazekas

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Forschungsschwerpunkte in der Digitalisierung

Erfassung

Aktuell gängige Formen der Verkehrsdatenerfassung beruhen überwiegend auf makroskopischen Ansätzen. Technologische Grundlagen hierfür sind unter anderem TLS-konforme Anlagen, Floating Vehicle Data und Induktionsschleifen.

Das Institut für Straßenwesen beschreitet hier den Pfad eines Paradigmenwechsels, hin zur mikroskopischen Datenerfassung. Im Fokus stehen die individuellen Trajektoriender einzelnen Fahrzeuge, die anhand von Sensoren als fester Bestandteil der Infrastruktur erfasst werden.

In diesem Kontext sind vor allem die Verkehrsdatenerfassung mit Kameras sowie die dazugehörige Bildbearbeitung von Interesse – beziehungsweise die im Hinblick darauf gegebenen Ansprüche an die verwendete Software. Ziel ist es, jedes Fahrzeug zu klassifizieren und digital abzubilden, um so das Verkehrsverhalten bis ins kleinste Detail zu analysieren.

Analyse

Die abgebildeten Verkehrsdaten liefern wertvolle Informationen über das Verkehrsverhalten sowie über die Interaktion im Verkehr: Ein ungestörter Verkehrsfluss wird ebenso erkennbar wie Straßenabschnitte, an denen sich starke Abbremsmanöver häufen. Anhand dieser Erkenntnisse kann die Verkehrssicherheit präventiv bewertet und wenn notwendig positiv beeinflusst werden.

Die Analyse von Konflikten im Straßenverkehr macht es möglich, Gefahrenstellen zu erkennen, bevor überhaupt reale Gefahrensituationen eintreten oder Verkehrsteilnehmende zu Schaden kommen. Von besonderem Nutzen ist an dieser Stelle der Rückgriff auf Mikroverkehrsdaten.

Kommunikation

Der Verkehr der Zukunft wird intelligent sein, die Grundlagen dafür werden schon heute geschaffen. Im Zentrum der Forschung steht dabei eine sogenannte geteilte Intelligenz.

Einerseits sammeln intelligente und selbstlernende Fahrzeuge Informationen und erkennen so selbstständig Gefahrenstellen. Andererseits generiert auch die Infrastruktur Daten zum Nutzungsverhalten durch Fahrzeuge und identifiziert auf diese Weise auch Unfallschwerpunkte. Eine Kommunikation zwischen beiden Instanzen, Fahrzeug und Infrastruktur, ist die Grundlage der geteilten Intelligenz, gemeinsam schließen sie vorhandene Datenlücken. Diese sind unvermeidlich, da sich nicht alle Bereiche durch Kameras oder andere Sensortechnologien abdecken lassen.

Außerdem ist eine grundsätzliche Standardisierung der Datenerfassung nicht universell für alle Verkehrsteilnehmenden umsetzbar: Manche Fahrzeuge verfügen unter Umständen nicht über die notwendige technische Ausstattung, auch Fußgänger fallen durch das Raster. Daher beruht jegliche geteilte Intelligenz in erster Linie auf Kommunikation, beziehungsweise auf Informationsaustausch.

Simulation

Simulationen eröffnen zusätzliche Perspektiven über die reine Datenerfassung hinaus. Sie sind unerlässlich, um Bereiche abzudecken, die aus verschiedenen Gründen nicht erfasst werden können.

Auf einen bestehenden Straßenabschnitt angewendet veranschaulicht eine Simulation die potentiellen Auswirkungen von Eingriffen in die gegenwärtige Infrastruktur, wie etwa eine Veränderung der Ampelschaltung oder das Setzen von Verkehrsschildern. So lässt sich bereits im Vorfeld abschätzen, ob eine angestrebte Maßnahme den gewünschten Effekt hat und zu einer Verbesserung der Verkehrssicherheit beiträgt.

In der Planung neuer Straßenabschnitte sind Simulationen ebenfalls von grundlegender Bedeutung, denn da diese noch nicht existieren, ist es auch nicht möglich, auf einen passenden Datensatz zurückzugreifen. Ungeachtet dessen ermöglicht eine entsprechend kalibrierte Simulation genaue Prognosen über den zukünftigen Verkehrsfluss. Gleiches gilt für eventuelle Gefahrenstellen, die so schon innerhalb des Planungsprozesses erkannt und verhindert werden, bevor sie überhaupt entstehen.

 

5 Fragen zur Digitalisierung des Verkehrs und die Forschungsschwerpunkte am ISAC, beantwortet von Dr.-Ing. Adrian Fazekas, dem Leiter der Forschungsgruppe