Mit dem dreijährigen Forschungsprojekt LUKAS erforschen Bosch, InMach, IT-Designers, Mercedes-Benz, Nokia und die Universitäten Ulm und Duisburg-Essen, wie der Stadtverkehr der Zukunft effizienter und sicherer gestaltet werden kann. Hier die Ergebnisse.
Kommunikation ist wichtig – in zwischenmenschlichen Beziehungen, in der Politik, in der Wirtschaft, aber eben auch im Verkehr. Insbesondere die zuverlässige Kommunikation zwischen automatisierten und nicht-automatisierten Verkehrsteilnehmern sowie der Infrastruktur spielt eine tragende Rolle in einer Mobilitätswelt, die immer stärker digitalisiert ist. Doch kann die Digitalisierung im im Stadtverkehr wirklich spürbare Vorteile bringen? Dem wollte das Forschungsprojekt LUKAS auf den Grund gehen. LUKAS ist das Akronym für „Lokales Umfeldmodell für das kooperative, automatisierte Fahren in komplexen Verkehrssituationen“ und wurde von den Konsortialpartnern Bosch, Mercedes-Benz, Nokia, IT-Designers, InMach sowie den Universitäten Ulm und Duisburg-Essen durchgeführt. Gefördert wurde dieses Projekt vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz im Rahmen des Fachprogramms für neue Fahrzeug- und Systemtechnologien mit 5,2 Millionen Euro.
LUKAS-Pilotanlange in Ulm-Lehr
Die Erprobung fand im öffentlichen Raum statt: Dafür nutzte das Konsortium eine von der Stadt Ulm unterstützte und von der Universität Ulm betriebene Pilotanlage im Stadtteil Lehr. Es handelt sich dabei um eine Kreuzung mit abbiegender Vorfahrtsstraße und einmündender Nebenstraße. Dabei nutzte das Forschungsprojekt LUKAS alle im lokalen Umfeld verfügbaren Informationen, beispielsweise von Infrastruktursensoren, vernetzten Pkw und Nutzkraftwagen, aber auch von mobilen Geräten wie Smartphones von Fußgängern oder Radfahrern. Dieses Konzept liefert anonymisierte Daten von Verkehrsteilnehmern und stationären Objekten. Sie umfassen zum Beispiel Position, Ausmaße, gegebenenfalls Fahrgeschwindigkeit und Bewegungsrichtung. Die vorverarbeiteten Sensorinformationen werden an einen so genannten Edge-Server weitergegeben. Ein Fusionsalgorithmus des Edge-Servers erstellt nun ein umfassendes Modell der lokalen Umgebung, plant optimierte kooperative Manöver und übermittelt Handlungsanweisungen an die vernetzten Verkehrsteilnehmer.
Sicherer und effizienter unterwegs dank Vernetzung
Das Ergebnis: In allen getesteten Anwendungsfällen waren die Verkehrsteilnehmer effizienter und sicherer unterwegs. Simulative Ergebnisse von KI-basierten Planungsalgorithmen lassen eine signifikante Erhöhung des Verkehrsflusses erwarten. Untersuchungen des Partners Mercedes-Benz zeigten eine deutliche Reduktion des Verbrauchs sowie eine Verkürzung der Durchfahrzeiten im Kreuzungsbereich im Vergleich zu konventionellen Fahrten. Vorbeifahrten an stehenden Fahrzeugen und die Straßenüberquerung verletzlicher Verkehrsteilnehmer wurden in unübersichtlichen Bereichen abgesichert, indem der Gegenverkehr für ein kooperatives Verhalten verzögert wurde. Und alle Verkehrsteilnehmer erkannten dank der neuen Technik und der kooperativen Szenenplanung frühzeitig, mit welcher Fahrstrategie sie sich sicher und effizient verhalten können.
„Mit diesem Ansatz ist es möglich, die Gesamt-Energie-Effizienz einer Verkehrsszene und die Sicherheit insbesondere verletzlicher Verkehrsteilnehmer zu erhöhen”, sagt Dr. Rüdiger Walter Henn, Leiter des LUKAS Projekts beim Konsortialführer Bosch.
Die Erfahrungen, die die Konsortialpartner bezüglich des vernetzten, kooperativen Fahrens beim LUKAS Projektes sammeln konnten, sollen künftig auch bei der Entwicklung neuer Produkte einfließen.
