Verkehrsmanage­mentsystem VAMOS4

Projektleiter: Dipl.-Ing Matthias Körner
                          Dipl.-Ing. Sebastian Pape
                          Henning Jeske

Laufzeit: 12/2017 -

Externe Projektpartner:  Landesamt für Straßenbau und Verkehr

Kurzbeschreibung: Das neue Verkehrs-, -Analyse-, -Management und Optimierungs-System VAMOS4 basiert auf Erfahrungen und Expertise aus über 20 Jahren Forschungs- und Entwicklungsarbeit durch die Professur für Verkehrsleitsysteme und -prozessautomatisierung.

Die rasante Weiterentwicklung von Systemen, Komponenten und Technologien auf dem Gebiet der Informatik und Kommunikation sowie der Wandel der Anforderungen an Systeme der Verkehrstelematik (u.a. automatisiertes und vernetztes Fahren, Infotainment-Ausrüstung der Fahrzeuge) haben es erforderlich gemacht, ein komplett neues Systemdesign zu erstellen und umzusetzen.

Sowohl durch die Entwicklung der Komponenten als auch die Systempflege von VAMOS2 liegt an der Professur eine sehr tiefe und breit gefächerte Expertise vor, um Optimierungspotenziale zu erschließen. Selbst kleinste Anpassungen von Handlungsabläufen können weitreichende Anforderungen an das Systemdesign nach sich ziehen.

Die Neuentwicklung VAMOS4 setzt sich aus Basiskomponenten und Funktionsmodulen zusammen.

Basiskomponenten decken die Funktionalitäten ab, welche unabhängig der konkreten Anwendung(en) benötigt werden. Es handelt sich um die grundlegende Dienste- und Datenbankarchitektur, den Datenfusionsdienst und die grundlegenden Funktionalitäten der Bedienoberfläche.

Die Funktionsmodule umfassen ganz spezifische Funktionalitäten im Kontext der gewünschten Anwendungen. Hier reicht das Spektrum von Monitoring-Anwendungen für das Qualitätsmanagement von Sensorik und Aktorik über Tools zur Bereitstellung von Statistiken von Verkehrs- und Betriebsstatistiken, die Logiken von Informations- und Steuerungssystemen usw. bis hin zu Austauschdiensten für Daten und Informationen zur Vernetzung und Koordinierung.

Klassische Quellen im Straßenverkehrsmanagement sind Induktionsschleifen und Infrarotdetektoren, Floating Car Data sowie Bluetooth-Erfassungen. Für ein qualitativ hochwertiges Verkehrsmanagement kommt dem Wissen über Verkehrsraumeinschränkungen eine besondere Bedeutung zu. Neue Datenquellen, wie CAM- und DENM-Nachrichten, im MDM bereitgestellte Daten, Verkehrsdaten von Fahrzeugflotten sowie Daten diverser Apps, stehen in zunehmendem Maß zur Verfügung.

Hinsichtlich des Verkehrsumfelds sind insbesondere Kenntnisse über das Auftreten von Glätte, Starkregen und Nebel von Interesse. Zukünftig werden Umweltdaten, wie Lärm, Luftschadstoffe und Abrieb, eine zunehmende Rolle für das Verkehrsmanagement spielen.

Wesentlich bei Betrachtungen zum ÖV sind Positionsdaten und die Fahrplanlage.

Kernkenngrößen in der Datenaufbereitung von VAMOS4 sind die

• Verkehrslage (im Sinn der Qualitätsstufen des Verkehrsflusses),
• Verkehrsmenge und
• Reisezeit.

Diese werden schrittweise, beginnend mit Daten der Sensorik, aufbereitet, bedarfsweise mit Schätzwerten aus historischen Datensätzen angereichert und finale Kenngrößen abgeleitet, welche die Basis für Visualisierungen und die Logiken der Aktorik bilden.

Das klassische Informationsspektrum der Aktorik von Telematiksystemen zielt insbesondere auf die

• Sensibilisierung der Verkehrsteilnehmer für Negativereignisse, welche für sie nicht oder nur schwer wahrnehmbar sind (z. B. Glätte), eine Beeinträchtigung ihrer Kognition mit sich bringen (z. B. schlechte Sicht) oder sich außerhalb ihres Sichtbereichs befinden (z. B. Sperrungen, Staus, Unfälle),
• Beeinflussung des Fahrverhaltens, insbesondere zur Einhaltung der Vorgaben der Straßenverkehrsordnung zum Schutz der Verkehrsteilnehmer und ihres Umfelds (z. B. Reaktionen auf zu hohe Geschwindigkeit oder zu geringe Abstände),
• Beeinflussung der Routenwahl, zur Lenkung der Verkehrsflüsse im Sinn eines gesamtgesellschaftlichen Optimums (z. B. durch Vermittlung von Anreizen oder konkreten Vorgaben) und
• Beeinflussung des Verkehrsmittelwahlverhaltens durch Attraktivierung (z. B. Bevorrechtigung des ÖV) und Vermittlung von Anreizen zur Nutzung des Umweltverbunds ab. Dabei werden verschiedene Medien mit Informationsausgabe im Straßenraum als auch im Fahrzeug bzw. auf mobilen Endgeräten genutzt.

Im Fokus von VAMOS4 stehen einerseits kollektiv wirkende Systeme, deren Maßnahmen einer Annäherung an das Optimum für Gesamtsystem dienen. VAMOS4 kann dazu die Aktorik auf verschiedene Weise aktivieren. Das Spektrum der Möglichkeiten reicht von der Bereitstellung vorverarbeiteter Daten, welche noch interpretiert werden müssen, über konkrete auszugebende Informationsinhalte, welche durch die Aktorik noch zu formatieren sind, bis hin zu konkreten Stell- und Steuerbefehlen für die außenwirksamen Aktorik-Komponenten.

Andererseits kommt das VAMOS4 den steigenden Anforderungen aus dem Bereich des automatisierten und vernetzten Fahrens nach. Verfügbare und aufbereitete Informationen müssen über verschiedene Kommunikationswege den Verkehrsteilnehmern zunehmend auch individuell zur Verfügung gestellt werden. Hier übernimmt VAMOS4 die Content-Provider-Funktion.

Durch die Architektur von VAMOS4 mit Basiskomponenten und Funktionsmodulen ist die Skalierbarkeit für verschiedenste Dimensionen von Anwendungsfällen gegeben. Anwendbarkeit besteht damit für Telematiklösungen für Einzelknoten, Knotenkombinationen, Straßenzüge, Netzmaschen bis hin zu weiträumigen Netzen.

Zugeordnete Forschungsschwerpunkte:

• Optimale Steuerung von Verkehrsprozessen
• Telematik-Einsatz
• Koordinierte Steuerung von Verkehrsbeeinflussungsanlagen
• Verkehrslageermittlung aus heterogenen online-Verkehrsdaten
• Daten aus C2I (RSU)
• Dynamische Modellierung des Verkehrs auf Fernstraßen
• Operatives Verkehrsmanagement
• Verkehrsleitsysteme und -zentralen