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SafeTRANS Gespräche

„Es gilt, das intelligente Mobilitätskonzept der Zukunft mitzugestalten.“

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Das DLR verankert mit der Anwendungsplattform Intelligente Mobilität (AIM) Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten im offenen Straßenraum. Das Land Niedersachsen, die Stadt Braunschweig und weitere Partner aus Industrie und Forschung arbeiten im Projekt AIM gemeinsam daran, die urbane Mobilität ganzheitlich zu erfassen. Und was kann es Spannenderes geben, als neue Technologien im Alltag zu testen? Prof. Dr.-Ing. Karsten Lemmer, Direktor des Instituts für Verkehrssystemtechnik im DLR, stellt erste Ergebnisse und zukünftige Mobilitätskonzepte vor.

Was sind aktuell wichtige Forschungsthemen im Bereich Embedded Systems (ES) für das DLR?
Karsten Lemmer: Wir sehen steigende Anforderungen im Bereich der Zuverlässigkeit und Hochverfügbarkeit von ES und den entsprechenden Applikationen. Vernetzte ES sind die Grundlage für verteilte Anwendungen, deren Bedarf in Zukunft steigen wird. Dadurch ergeben sich neue Herausforderungen in den Bereichen Entwurf und Test - und über die Lebenszyklen hinaus auch im Bereich der Virtualisierung.

Das stark praxisorientierte Projekt AIM startete 2011. Sind bereits erste Ergebnisse verfügbar?
Erste Prototypen und Dienste werden derzeit genutzt. Ein Beispiel ist das Projekt SimWorld. Hier werden Daten erhoben und ausgewertet mit dem Ziel, Simulationsmodelle und virtuelle Testumgebungen zu generieren sowie den Erstellungsprozess ein Stück weit zu automatisieren. Die Simulatoren werden u.a. beim Testen von Fahrerassistenzsys­temen (FAS) eingesetzt.
In einem anderen Projekt untersuchen wir komplexe Kreuzungen und analysieren das Verhalten von Verkehrsteilnehmern in Beinah-Unfallsituationen. Eine Studie mit Fahrzeugherstellern, die Anforderungen an Forschungskreuzungen spezifiziert, konnte bereits erstellt werden.
Des Weiteren statten wir seit August 2011 Ampelanlagen in Braunschweig mit Funkanlagen aus. Über WLAN teilen die Ampeln den Versuchsfahrzeugen mit, wie lange sie noch grün oder rot bleiben. Mit diesen Werten ist das DLR-Versuchsfahrzeug FASCar dann in der Lage, dem Fahrer im Tacho eine Geschwindigkeitsempfehlung anzuzeigen. So kann der Fahrer ungebremst und flüssig durch den Braunschweiger Stadtverkehr fah­ren - vorausgesetzt er hält sich an die Geschwindigkeitsempfehlung.

FAS-Anzeige im Tachometer für eine „grüne Welle“.

Für umfassende Mobilitätskonzepte ist es nötig, den Verkehr in einem ersten Schritt zu erfassen (Monitoring) und im Weiteren zu beeinflussen. Welche Formen des Verkehrs-Monitorings gibt es?
Man unterscheidet die Erfassung von stationären und dynamischen Daten. Stationäre Daten werden z.B. über Sensoren an Ampeln als Schleifendaten erfasst.
Zur Erfassung von dynamischer Information nutzt das DLR sogenannte Floating Cars. Dabei werden mithilfe von Fahrzeugen, die mit bestimmten Sensoren ausgestattet sind, z.B. Taxen, kontinuierlich Daten über den Verkehrsfluss erfasst. Der Vorteil liegt darin, dass mit einigen Zusatzinformationen Reisezeiten ermittelt werden können. Für Endnutzer ist es wichtig zu wissen, wie lange man von Ort A zu Ort B benötigt und nicht, wieviele Autos an einer bestimmten Kreuzung vorbeifahren. Neben den Floating Cars nutzen wir für die Erfassung von dynamischen Daten Nomadic Devices, die mit Bluetooth-Technologie arbeiten.
Ziel unserer Forschung ist nicht die Erstellung von Nutzerprofilen einzelner Individuen, sondern Bewegtdaten von Objekten im Straßenverkehr zu ermitteln. So können wir unterschiedliche Verkehrsteilnehmer in detailreiche Modelle integrieren, die aus stationären und dynamischen Daten generiert werden. Diese Modelle sind sehr wichtig für unsere Forschungsarbeit, denn sie  dienen der Unfallforschung und sind ein wichtiger Faktor für eine zielgerichtete Entwicklung von FAS bezüglich individueller Bedürfnisse im Gesamtverkehrskontext. Zudem erlauben sie uns, Prognosen zur Verkehrsentwicklung mit unterschiedlichen Zeithorizonten anzustellen.


Welche Möglichkeiten zur Finanzierung von neuen Lösungen im Verkehrsmanagement, wie sie beispielsweise in AIM erforscht werden, sehen Sie?
Ich kann mir unterschiedliche Finanzierungsmodelle aus öffentlichen und privaten Investitionen vorstellen. Für Kommunen kann es sich lohnen, in neue Verkehrssys­teme zu investieren, um z.B. das Vorrecht von Rettungsfahrzeugen sicherzustellen. Dadurch kann die Effizienz gesteigert werden und weniger Feuerwachen wären notwendig. Ein Anreiz könnte auch die Reduzierung von Feinstaub und Emissionen sein. Im Bereich von FAS ist denkbar, dass Automobilhersteller sich an der Finanzierung beteiligen, da ein direkter Mehrwert über mehr Komfort und eine verbesserte Verkehrsführung erreicht werden kann.
Grundsätzlich können im Gesamtkonzept der vernetzten Anwendungen die meisten Vorteile erzielt werden: Mit Daten aus dem Verkehrsfluss (Floating Cars), stationären Daten (Ampeln mit Funkausstattung) sowie mit der darauf basierend angepassten Verkehrsführung kann die Mobilität effizienter, effektiver und angenehmer gestaltet werden.

Interoperabilität von Entwicklungs-Software ist wichtig, um Prozesse zu beschleunigen. Wie schätzen Sie die Situation in den Transportbereichen Automotive, Bahn und Luftfahrt ein?
Ich sehe ein verstärktes Zusammenwachsen von Werkzeugen für sicherheitskritische Anwendungen. Der Bedarf an hoch entwickelten Entwurfs-, Implementierungs- und Testwerkzeugen sowie deren Inter­operabilität ist bereits vorhanden und auch zwingend erforderlich, um die Komplexität von zukünftigen Systemapplikationen beherrschen zu können.
Langfristig können mit hoher Inter­operabilität auch verstärkt wirtschaftliche Möglichkeiten erschlossen werden, denn der Markt kann mit einer breiten Anwendbarkeit der Werkzeuge wachsen. Es ist eine strategische Frage für Unternehmen, diesen Markt zu schaffen und zu vergrößern. Die Erfahrung aus anderen Branchen, z.B. der Produktionsautomatisierung, zeigt, dass Protektion nur eine gewisse Zeit aufrechterhalten werden kann und Durchgängigkeit über offene Strukturen der Schlüssel für die Zukunft ist.

In 2011 feierte das Institut für Verkehrssystemtechnik zehnjährigen Geburtstag. Was hat man bisher erreicht und wo möchte man in den nächsten zehn Jahren hin?
Wir haben im Bereich der mensch-zentrierten Entwicklung von Assistenzsystemen und Automatisierung bei verschiedenen Verkehrsträgern, der Erstellung von Gesamtkonzepten sowie bei der Entwicklung von Sicherheitsarchitekturen erhebliche Beiträge geleistet. Unsere breite Datenbasis wird nicht nur in der Theorie eingesetzt, sondern auch in der prototypischen Anwendung.
Zukünftig glaube ich, dass die Entwicklung von formalen und modellbasierten Methoden noch stärker an Bedeutung gewinnen wird. Ein weiteres Feld betrifft die Nutzbarmachung von Daten, denn mit dem enorm wachsenden Datenvolumen muss auch eine Aufbereitung und Auswertung einhergehen.
Mit unserem Institut ist es uns gelungen, den Bereich der neutralen, interdisziplinären Forschung in der Mobilität zu manifestieren. Wir merken bei der Zusammenarbeit mit Partnern, dass die fachliche und wirtschaftliche Kooperation einen höheren Stellenwert als die Interessenvertretung hat. Diesen Vorteil der Neutralität sehe ich auch bei SafeTRANS, wo FuE-Akteure im Bereich ES domänenübergreifend ihre Aktivitäten bündeln. Denn es gilt, das intelligente Mobilitätssys­tem der Zukunft mitzugestalten.

Vielen Dank für das Gespräch!

Karsten Lemmer

Professor Dr. Karsten Lemmer ist seit 2001 Direktor des Instituts für Verkehrssystemtechnik im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) sowie Universitätsprofessor an der Technischen Universität Braunschweig.
Nach seinem Studium der Elektrotechnik von 1984 bis 1989 und der Promotion zum Thema „Diagnose diskret modellierter Systeme mit Petrinetzen“ an der TU Braunschweig, schlossen sich Tätigkeiten im Rahmen von Consultingprojekten im Bereich der Automatisierungs- und Automobiltechnik an. Anschließend war er bei der Siemens AG tätig.