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Projekt "U-SARAH live" von KIT, EDI und Hessen Mobil soll Staus und Emissionen im Straßenverkehr verringern

Projekt am KIT
Projekt „U-SARAH live“: Staus und Emissionen im Straßenverkehr verringern

Staus auf Autobahnen sollen mit U-SARAH live verhindert werden
Das Projekt U-SARAH live des KIT soll Staus und Schadstoff-Emissionen im Straßenverkehr reduzieren.
Bild: Jevanto Productions/ stock.adobe.com
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Mit Streckenbeeinflussungsanlagen (SBA) werden auf Autobahnen über dynamische Anzeigen Geschwindigkeitsbeschränkungen, Stauwarnungen oder Lkw-Überholverbote angeordnet. Sie sorgen für eine erhöhte Verkehrssicherheit und einen optimierten Verkehrsfluss. Das vom KIT koordinierte Projekt „U-SARAH live“ will nun Daten zu Verkehrs-Emissionen in die Steuerung von SBA integrieren.

Durch die Integration der Daten sollen die Belastungen durch Schadstoffe und Lärm reduziert werden, ohne dabei den Verkehr unnötig auszubremsen. Das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) fördert das Projekt mit knapp 1,1 Millionen Euro.

Der Name „U-SARAH live – Simulative Optimierung und Praxistest einer umwelt- und lärmabhängigen Steuerung von Streckenbeeinflussungsanlagen“ ergibt sich aus Ergänzung der bisher eingesetzten Steuerung SARAH (Streckensteuerung mit Antizipierendem Regelbasiertem Ansatz in Hessen) um ein Umwelt-Modul und dessen Abgleich mit realen Verkehrsdaten (live).

„Ziel dieser Studie ist die Optimierung und Implementierung einer Umweltsteuerung in eine bereits existierende Streckenbeeinflussungs-Anlage, um die Umweltauswirkungen auf den betrachteten Streckenabschnitten zu reduzieren“, erklärt Professor Peter Vortisch, Leiter des Instituts für Verkehrswesen am KIT.

In einer Vorstudie wurde ein mikroskopisches Verkehrsflussmodell erstellt. Dieses ermöglicht es, die Auswirkungen der neuentwickelten Umweltsteuerung zu simulieren. Die Steuerung könne damit auf eine Art optimiert werden, dass sowohl der Verkehrsfluss als auch die Umweltwirkungen miteinfließen.

„U-SARAH live“: Hessen Mobil stellt reale Daten bereit

Hessen Mobil – Projektpartner von „U-SARAH live“ – stellt reale Daten zur Verkehrssteuerung durch SBA bereit. Diese fließen in die Steuerungsentwicklung und das Verkehrsflussmodell ein. Vor einer Real-Implementierung können damit die Auswirkungen verschiedener Steuerungs-Algorithmen simuliert werden. „In einem Praxistest wollen wir schließlich die neue Steuerung unter realen Bedingungen testen und evaluieren“, sagt Matthias Glatz, Projektleiter bei Hessen Mobil.

Künstliche Intelligenz

Neben Hessen Mobil ist die EDI GmbH – eine Ausgründung des KIT – als Projektpartner an Bord. Die EDI setzt die umfangreichen Verkehrsdaten ein, um mittels Künstlicher Intelligenz (KI) die Reaktion der Verkehrsteilnehmer auf die dynamischen Geschwindigkeitsbegrenzungen zu modellieren. „Daraus entwickeln wir ein KI-basiertes Akzeptanzmodell und ein Prognosemodell als Module für die Steuerung der SBA“, so Dr. Thomas Freudenmann, einer der Gründer und Geschäftsführer der EDI GmbH. Die bisherige Steuerung soll mit diesen Modulen erweitert werden.

Simulation aus U-SARAH live kann für Optimierung eingesetzt werden

Das in „U-SARAH live“ entwickelte Simulations-Modell könne künftig im Qualitätsmanagement und in der Optimierung von Streckensteuerungen eingesetzt werden, schreibt das KIT in einer Pressemitteilung. Steuerungen könnten so effizienter entwickelt werden. Die Profiteure der Projektergebnisse: Bevölkerung, Behörden, wissenschaftliche Einrichtungen und alle Ersteller von Verkehrsbeeinflussungsanlagen.

„Durch den KI-basierten Ansatz kann die Verkehrslage in den nächsten Minuten geschätzt und damit der Verkehr noch besser geregelt werden. Die simulationsbasierte Entwicklung ermöglicht eine einfache Integration der Emissionen in die Steuerung von Streckenabschnitten, ohne hohe Anschaffungskosten für Messtechnik“, erklärt Sebastian Buck vom Institut für Verkehrswesen des KIT, der das Gesamtprojekt leitet. Das Projekt helfe dabei, wirtschaftliche Schäden durch Stau zu verhindern und Emissionsüberschreitungen zu verringern.

In allen Schritten wird eine innerhalb des Projektes entwickelte Analyseplattform helfen, die großen Datenbestände der SBA unter verschiedenen Gesichtspunkten zu untersuchen. Die Plattform wird der Öffentlichkeit über die mCLOUD des BMVI zugänglich gemacht, um die Daten offen und verständlich visualisiert zur Verfügung zu stellen. (wag)


Kontakt zum KIT

Karlsruher Institut für Technologie
Kaiserstraße 12
76131 Karlsruhe
Tel.: +49 721 6080
E-Mail: info@kit.edu
Website: www.kit.edu

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