Anwendungsplattform für intelligente Mobilität (AIM)

Mobilität ist nicht auf ein einzelnes Phänomen reduzierbar, wie z.B. die zurückgelegten Kilometer oder die Anzahl der bewältigten Wege. Charakteristisch und essentiell für das positive Erleben der Qualität von Mobilität ist u.a., dass eine Auswahl von Zielen, Zeitpunkten, Routen und Verkehrsmitteln für jeden Verkehrsteilnehmer entsprechend seiner individuellen Präferenzen bzw. Bedürfnisse unkompliziert/uneingeschränkte möglich ist. Nicht nachvollziehbare Einschränkungen werden i.Allg. unmittelbar als Qualitätsverlust empfunden.

Der steigende Bedarf an Mobilität (Personen- wie auch Gütertransport) führt zu einem entsprechend wachsenden Verkehrsaufkommen, das immer häufiger in Staus, Störungssituationen und weiteren negativen Auswirkungen mündet.

Mobilität ist deshalb ein hochaktuelles Handlungsfeld, welches direkt auf unsere heutige Ökonomie und unser sozialen Leben wirkt. Ein kritisches Hinterfragen von Mobilitätsaufkommen, die effiziente Ausnutzung verschiedener Mobilitätsoptionen inklusive ihres smartes Zusammenspiels sowie die Weiterentwicklung einzelner konkreter Optionen, wie z.B. in Form kooperativer und hochautomatisierter Straßenfahrzeuge im urbanen Raum, sind deshalb von gleichermaßen zentraler Bedeutung – Vermeiden, Verlagern und Verbessern.

Idee des Living Lab AIM

Dies unterstützt das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt  (DLR) seit einigen Jahren aktiv. Es arbeitet in Partnerschaft mit dem Land Niedersachsen, der Stadt Braunschweig und weiteren Akteuren aus Wissenschaft, Wirtschaft und öffentlicher Hand an AIM. AIM ist eine DLR-Großforschungsanlage im Sinne eines Living Lab, welches Forschung und Entwicklung im Bereich intelligenter Mobilitätsdienste unterstützt bzw. ermöglicht. Das Living Lab besitzt wesentliche Anteile im realen Umfeld der Stadt Braunschweig sowie ausgewählter umliegender Regionen, spezielle Teststrecken und ein leistungsfähiges Instrumentarium zur Simulation und Beeinflussung großräumiger (z.B. Verkehrsflüsse) und mikroskopischer (z.B. Fahr- bzw. Fahrerverhalten) Aspekte von Verkehr und Mobilität.

Etwa eine Million Einwohner der Metropolregion Hannover / Braunschweig / Göttingen / Wolfsburg leisten mit ihrem natürlichen Mobilitätsverhalten einen Beitrag zu AIM. Ihre individuellen Mobilitätsbedürfnisse und die von ihnen gelebte Nutzung sowie Kombination verfügbarer Verkehrsmittel formen ein überaus facettenreiches Verkehrsgeschehen in welches sich Forschungs- und Entwicklungsarbeiten auf der Plattform AIM einbetten.

Die Federführung für AIM liegt beim Institut für Verkehrssystemtechnik des DLR am Standtort Braunschweig. Seit Ende des Jahres 2013 können erste Bestandteile der Großforschungsanlage praktisch genutzt werden.

AIM besteht aus einzelnen Bausteinen

Am besten zu vergleichen ist AIM mit einem Baukasten, der sich durch ein hohes Maß an Flexibilität seiner Bausteine auszeichnet – im Sprachjargon von AIM werden diese Bausteine als Dienste bezeichnet. So können beispielsweise verschiedene Simulationsmodelle und Simulatoren für empirische Studien integriert genutzt und auch mit Probandenstudien und Untersuchungen im Feld kombiniert werden. Hierdurch können z.B. kritische Situationen im Verkehrsablauf (u.a. an Kreuzungen (siehe Abbildung 1) und Bahnübergängen) bereits frühzeitig in der Entwicklung zukünftiger Assistenzsysteme berücksichtigt werden.

 

Weiterhin hervorstechend ist eine Car2X-Referenzstrecke von 11,2 Kilometern Länge, auf der u.a. kooperative Fahrzeug-/Infrastruktursystemverbünde erprobt und technisch verfeinert werden können (siehe Abbildung 2).

Zudem ermöglicht eine Flotte speziell ausgerüsteter Fahrzeuge im Rahmen von AIM die kampagnenspezifische Untersuchung fortschrittlicher Assistenz- und Automatisierungssysteme sowie des Fahrerverhaltens auf individueller Ebene – falls notwendig. Eine leistungsfähige Gesamtarchitektur (Hard- und Software) wie auch state-of-the-art Datenmanagementdienste und Backend-Systeme unterstützen weiterhin die Vernetzung von Mobilitätsteilnehmern und technischen Systemen im kooperativen Sinne.

Zudem ermöglicht eine Flotte speziell ausgerüsteter Fahrzeuge im Rahmen von AIM die kampagnenspezifische Untersuchung fortschrittlicher Assistenz- und Automatisierungssysteme sowie des Fahrerverhaltens auf individueller Ebene – falls notwendig. Eine leistungsfähige Gesamtarchitektur (Hard- und Software) wie auch state-of-the-art Datenmanagementdienste und Backend-Systeme unterstützen weiterhin die Vernetzung von Mobilitätsteilnehmern und technischen Systemen im kooperativen Sinne.

AIM ermöglicht stets die bruchlose Verknüpfung empirischer Datenerhebungen und Simulationsuntersuchungen bis hin zu einer schrittweisen Überführung wissenschaftlicher Erkenntnisse in die Realität.

Die Großforschungsanlage AIM leistet damit wichtige Beiträge zur Gestaltung von Rahmenbedingungen wie auch der Anforderungsermittlung für eine Mobilität von Morgen, eine Demonstration der Umsetzbarkeit innovativer Mobilitätsdienste und auch deren verantwortungsvollen Überführung in einem lebendigen Markt.

Langfristiges Denken und Wiederverwendung

AIM wird als Großforschungsanlage des DLR langfristig bestehen. Dies wurde beim Design der AIM-Dienste berücksichtigt, die zur Durchführung mehrerer Forschung- und Entwicklungsprojekte genutzt bzw. wiederverwendet werden können. Hierüber entsteht ein besonderer Mehrwert: Zentrale Funktionen und Komponenten sind bereits vorhanden und im Rahmen verschiedener Forschung- und Entwicklungsprojekte praktisch erprobt. Hervorstechende Beispiele hierfür sind u.a. die o.g. Dienste Forschungskreuzung und Car2X-Referenzstrecke.

Vielseitiges Dienstspektrum

Zentrales Konzept zur Strukturierung der Großforschungsanlage AIM sind zunächst 23 Dienste, die unterschiedliche Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten in folgenden Forschungsschwerpunkten ermöglichen:

  • Verkehrsfluss
  • inter- bzw. multimodale Mobilität
  • zukünftige Mobilitätskonzepte
  • Markteinführung und Migration
  • Mobilitätsbewusstsein

In ihrer Summe sind diese Aktivitäten auf die übergeordneten Ziele Erhöhung der Sicherheit für alle Verkehrs-teilnehmer und Ressourcenschonung (u.a. Lebenszeitgewinnung und Umweltorientierung) ausgerichtet. AIM unterstützt Projekte aus Wissenschaft und Wirtschaft durch eine umfangreiche Infrastruktur, die sowohl Arbeiten mit hohem systemischen Anspruch als auch einer herausragenden fachlichen Tiefe ermöglicht – eine kompakte Übersicht zu AIM und der aufgebauten Dienste zeigt Abbildung 3.

 

 

Nutzung im Forschungsprojekt Critical Systems Engineering for Socio-Technical Systems (CSE)

In CSE ist das Living Lab AIM eine wichtige Projektsäule, die insbesondere die Teilprojekte “Car that Cares” und “The Safety Impact of Security”.

 

Kontakt

Projektleitung

Prof. Dr. Frank Köster

Frank.Koester(at)dlr.de