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Pressemeldung #Automatisierte Mobilität
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Wie der Verkehr in der Stadt durch Vernetzung effizienter und sicherer gestaltet werden kann

Forschungsprojekt LUKAS stellt Ergebnisse vor

  • Bosch stellt mit Mercedes-Benz, Nokia, IT-Designers, InMach sowie den Universitäten Ulm und Duisburg-Essen LUKAS Projektergebnisse vor.
  • Kooperative Verhaltensplanung macht automatisiertes Fahren im Mischverkehr effizienter und sicherer.
  • Edge-Server und Sensoren an Straßenleuchten unterstützen kooperatives Verhalten im städtischen Verkehr.
Jennifer Gass

Jennifer Gass >

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Stuttgart – Der digitale Wandel, zunehmende Urbanisierung und Automatisierung sowie die Notwendigkeit zu höherer Energieeffizienz und Klimaschutz sind aktuelle Herausforderungen für den Mobilitätssektor. Mit dem dreijährigen Forschungsprojekt LUKAS (Akronym für „Lokales Umfeldmodell für das kooperative, automatisierte Fahren in komplexen Verkehrssituationen“) erforschen Bosch, InMach, IT-Designers, Mercedes-Benz, Nokia und die Universitäten Ulm und Duisburg-Essen, wie die Verkehrseffizienz und Sicherheit im zukünftigen Mischverkehr urbaner Verkehrsräume gesteigert werden können. Dabei spielt die zuverlässige Kommunikation zwischen automatisierten und nicht-automatisierten Verkehrsteilnehmern sowie der Infrastruktur eine tragende Rolle. Gefördert wurde dieses Projekt vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz im Rahmen des Fachprogramms für neue Fahrzeug- und Systemtechnologien mit 5,2 Millionen Euro.

Mehr Sicherheit und Effizienz durch Datennutzung aus dem lokalen Umfeld

Um eine Steigerung der Verkehrseffizienz und -sicherheit im zukünftigen Mischverkehr urbaner Verkehrsräume zu erreichen, nutzt 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, einen Server, der direkt an das 5G-Netz in der Nähe des Kreuzungsbereiches angeschlossen ist und eine Datenübertragung mit minimalen Verzögerungszeiten ermöglicht, weitergegeben.

Ein Fusionsalgorithmus des Edge-Servers ist in der Lage, ein umfassendes Modell der lokalen Umgebung zu erstellen und darauf aufbauend Manöver für vernetzte Verkehrsteilnehmer zu planen. Objektinformationen des Server-Umfeldmodells werden an sie zurückgespielt. Damit erweitert sich der Überblick um Bereiche, die die Verkehrsteilnehmer selbst nicht erfassen können. „Der Edge-Server berechnet unter anderem mit Methoden der künstlichen Intelligenz ein optimiertes, kooperatives Manöver und übermittelt Handlungsanweisungen an die vernetzten Verkehrsteilnehmer.

Mit diesem Ansatz ist es möglich, die Gesamt-Energie-Effizienz einer Verkehrsszene und die Sicherheit insbesondere verletzlicher Verkehrsteilnehmer zu erhöhen

erklärt Dr. Rüdiger Walter Henn, Leiter des „LUKAS“-Projekts beim Konsortialführer Bosch.

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. Aufgrund der dortigen Bebauung besteht eine Sichtverdeckung auf die Vorfahrtsstraße, was diese Straßensituation besonders für den Realverkehr interessant macht. „Diese Anlage bietet uns hervorragende Möglichkeiten, die erforschten und entwickelten Ansätze direkt im realen Verkehr zu erproben und damit sehr schnell eine Aussage über deren Praxistauglichkeit zu machen“, erläutert Priv.-Doz. Dr.-Ing. Michael Buchholz, Leiter der Forschungsgruppen Elektromobilität und Vernetztes Fahren/Vernetzte Infrastruktur des Instituts für Mess-, Regel- und Mikrotechnik der Universität Ulm, der die Pilotanlage verantwortet.

Im Kreuzungsbereich sind die Laternenmasten mit Video-, Lidar- und Radar-Sensoren ausgestattet, um den laufenden Verkehr zu detektieren und zu klassifizieren. Die Objektinformationen – Personen und Fahrzeuge sind aus Datenschutzgründen nicht identifizierbar – werden über ein 5G-Netz des Partners Nokia an den Edge-Server gesendet. Dieser beherbergt das globale Umfeldmodell, verschiedene untersuchte Varianten der kooperativen Manöverplanung sowie ein Warn-Modul für Fußgänger und Radfahrer.

Sicherer und effizienter unterwegs dank Vernetzung

Zur Darstellung von kooperativen Anwendungsfällen im Mischverkehr bringen Bosch, Mercedes-Benz und die Universität Ulm vernetzte und zum Teil automatisierte Pkw ein. InMach stellt einen vernetzten Prototyp einer Kehrmaschine. Spezielle Smartphone-Apps der IT-Designers GmbH und Nokia ermöglichen die Vernetzung von Fußgängern und Radfahrern mit dem Edge-Server. Für die simulative Unterstützung der Verkehrsszenen erhebt IT-Designers Daten mit einer Video-Drohne. Die Universität Duisburg-Essen unterstützt das Projekt mit Verkehrsfluss-Simulationen.

In allen getesteten Anwendungsfällen konnte der Nutzen des LUKAS-Ansatzes im Sinne der Erhöhung der Verkehrseffizienz und -sicherheit verifiziert werden. Simulative Ergebnisse von KI-basierten Planungsalgorithmen lassen eine signifikante Erhöhung des Verkehrsflusses erwarten. Untersuchungen des Partners Mercedes-Benz zeigen 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 werden in unübersichtlichen Bereichen abgesichert, indem der Gegenverkehr für ein kooperatives Verhalten verzögert wird. Die Verkehrsteilnehmer erkennen dank der neuen Technik und der kooperativen Szenenplanung frühzeitig, mit welcher Fahrstrategie sie sich sicher und effizient verhalten können.

Mit den Ergebnissen des LUKAS Projektes konnten die Konsortialpartner aufschlussreiche Erfahrungen bezüglich des vernetzten, kooperativen Fahrens sammeln und diese in die Entwicklung neuer Produkte einfließen lassen. Der von LUKAS entwickelte Ansatz kann dazu beitragen, das automatisierte Fahren im städtischen Mischverkehr effizienter und für alle Verkehrsteilnehmer sicherer zu gestalten.

Journalistenkontakt:
Jennifer Kallweit,
Telefon: +49 711 811-42239
E-Mail: jennifer.kallweit@de.bosch.com

Über Bosch

Die Bosch-Gruppe ist ein international führendes Technologie- und Dienstleistungsunternehmen mit weltweit rund 429.000 Mitarbeitenden (Stand: 31.12.2023). Sie erwirtschaftete im Geschäftsjahr 2023 einen Umsatz von 91,6 Milliarden Euro. Die Geschäftsaktivitäten gliedern sich in die vier Unternehmensbereiche Mobility, Industrial Technology, Consumer Goods sowie Energy and Building Technology. Mit seiner Geschäftstätigkeit will das Unternehmen übergreifende Trends wie Automatisierung, Elektrifizierung, Digitalisierung, Vernetzung sowie die Ausrichtung auf Nachhaltigkeit technologisch mitgestalten. Die breite Aufstellung über Branchen und Regionen hinweg stärkt die Innovationskraft und Robustheit von Bosch. Mit seiner ausgewiesenen Kompetenz bei Sensorik, Software und Services ist das Unternehmen in der Lage, Kunden domänenübergreifende Lösungen aus einer Hand anzubieten. Zudem setzt Bosch sein Know-how in den Bereichen Vernetzung und künstliche Intelligenz ein, um intelligente, nutzerfreundliche und nachhaltige Produkte zu entwickeln und zu fertigen. Bosch will mit „Technik fürs Leben“ dazu beitragen, die Lebensqualität der Menschen zu verbessern und natürliche Ressourcen zu schonen. Die Bosch-Gruppe umfasst die Robert Bosch GmbH sowie ihre rund 470 Tochter- und Regionalgesellschaften in mehr als 60 Ländern. Inklusive Handels- und Dienstleistungspartnern erstreckt sich der weltweite Fertigungs-, Entwicklungs- und Vertriebsverbund von Bosch über fast alle Länder der Welt. Basis für künftiges Wachstum ist die Innovationskraft des Unternehmens. Bosch beschäftigt weltweit rund 90 000 Mitarbeitende in Forschung und Entwicklung an 136 Standorten, davon etwa 48 000 Software-Entwicklerinnen und -Entwickler.

Das Unternehmen wurde 1886 als „Werkstätte für Feinmechanik und Elektrotechnik“ von Robert Bosch (1861–1942) in Stuttgart gegründet. Die gesellschaftsrechtliche Struktur der Robert Bosch GmbH sichert die unternehmerische Selbstständigkeit der Bosch-Gruppe. Sie ermöglicht dem Unternehmen langfristig zu planen und in bedeutende Vorleistungen für die Zukunft zu investieren. Die Kapitalanteile der Robert Bosch GmbH liegen zu 94 Prozent bei der gemeinnützigen Robert Bosch Stiftung GmbH. Die übrigen Anteile halten eine Gesellschaft der Familie Bosch und die Robert Bosch GmbH. Die Stimmrechte liegen mehrheitlich bei der Robert Bosch Industrietreuhand KG. Diese hat die durch den Firmengründer Robert Bosch testamentarisch verfügte Aufgabe, für den langfristigen Bestand des Unternehmens und speziell für dessen finanzielle Unabhängigkeit zu sorgen.

Mehr Informationen unter www.bosch.com, www.iot.bosch.com, www.bosch-presse.de.

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