AIM als Baustein eines Smart-City Konzepts

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1 AIM als Baustein eines Smart-City Konzepts Prof. Dr. Frank Köster September 2014 Ziele des DLR im Bereich Verkehr grün z.b. umweltoptimiertes Verkehrsmanagement, effizientere und alternative Antriebe smart z.b. hochautomatisiertes und automatisches Fahren, inter-/multimodale Transportketten nutzerfreundlich z.b. menschzentriert, bedarfsgerecht, barrierefrei, komfortabler und bezahlbar zuverlässig z.b. sicher und hochverfügbar systemisch z.b. Vernetzung von Fahrzeugen sowie Fahrzeugen und Infrastruktur, Wechselwirkungen zwischen Landnutzung Stadtplanung Verkehr 1

2 Motivation für AIM (1/2) Vollständiges Nutzen der verfügbaren Kapazität der Infrastruktur Verbesserungen im Bereich der Zuverlässigkeit (u.a. Resilienz), Verfügbarkeit und des Komforts Ermöglichung/Verbesserung verlässlicher multimodaler Reiseketten Gesellschaft Erhöhung der Sicherheit (Safety und Security) Reduktion des Energieverbrauchs von Straßen-, Schienen-, Luftund Seeverkehr Nachhaltige Mobilität Erhöhung der Kapazität von Infrastruktur Umwelt Wirtschaft Intelligente Konzepte zur Instandhaltung Vermeidung von Emissionen, wie insbesondere CO 2, NO x, Feinstaub und Lärm Vollständig geschlossene Ansätze zum Life-Cycle Management Motivation für AIM (2/2) Rahmenbedingungen von Mobilität politisch / normativ / rechtlich gesellschaftlich / nutzerbezogen (u.a. Ausbildung und Trends) Nachhaltigkeit / Gesamtsicht auf urbane und inter-urbane Mobilität / Reporting Anforderungen Machbarkeit Relevanz Effekt Anforderungen / Machbarkeit ITS - Intelligent Transport Systems (Bild: ETSI) Anforderungen (A) Machbarkeit (M) Vision / Ziele / Use-Cases 0 Verkehrsunfälle Reisezeit = bewegte Zeit Feinstaubreduktion CO 2 -Reduktion Lärmreduktion sicher komfortable ressourcenschonend keine lokalen Emissionen bezahlbar Machbarkeit Anforderungen Effekt Relevanz Energiewirtschaftliche Einbettung von Mobilität Potenzial regenerativer und fossiler Energieträger Transfer- und Speichertechnologien Nachhaltigkeit / Gesamtsicht auf urbane und inter-urbane Mobilität / Reporting 2

3 Anwendungsplattform für Intelligente Mobilität Großforschungsanlage des DLR eine Stadt als Plattform für anwendungsorientierte Forschung und Entwicklung im Bereich intelligenter Mobilitätsdienste Diese besitzt wesentliche Anteile im realen Umfeld einer Stadt sowie ausgewählter umliegender Regionen, spezielle Teststrecken und ein leistungsfähiges Instrumentarium zur Simulation und Beeinflussung großräumiger (z.b. Verkehrsflüssen) und mikroskopischer (z.b. Fahrsimulationen) Aspekte von Verkehr/Mobilität. langfristige Partnerschaft: Wesentliches Strukturierungsmerkmal sind (aktuell 23) Dienste Referenzstrecken der Region BS virtuell Bahnreferenzstrecken der Region BS virtuell Straßenbahnreferenzstrecken der Region BS virtuell Simulation des Verkehrsflusses der Region BS Verkehrsflussdaten der Region BS Modular and Scalable Application-Platform for ITS Components Modulares Mock-Up Teststrecken Referenzstrecke Forschungskreuzung Forschungsbahnübergang isharedspace / ilane Hochpräzise Ortung im Stadtgebiet BS Virtuelle Verkehrsmanagementzentrale Fahrzeugflotte / Mobile Dienste Verkehrsmanagementplattform / Verkehrsdatenplattform Fahrleistungsdatenbank NDS-Plattform Einbindung ÖPNV-/SPNV-Daten etc. Mobilitätsportal Arbeitsrahmen / Methodik (1/2) Empirische Forschung Rahmenbedingungen politisch / normativ / rechtlich Bedarf, ökologische Randbedingungen, Wirtschaft Wissensmanagement Domänenwissen Normen und Standards Modelle / Anforderungen Daten / Metadaten Design Fahrer / Nutzer Transportmittel Assistenz und Automation (Fkt.), Architektur Unfallanalysen Simulator-/Fahrstudien Technologien Werkstoffe Daten Modelle / Anforderungen gereifte Erkenntnisse Designprozesse Designprozesse Hypothesen Umwelt / Wegeinfrastrukt. bzw. Träger Informations- und Kommunikationsinfrastruktur Prototypen (Dienste / Applikationen) 3

4 Arbeitsrahmen / Methodik (2/2) Empirische Forschung Rahmenbedingungen Wissensmanagement Domänenwissen Design politisch / normativ / Normen und Standards Fahrer / Nutzer rechtlich Systeme verstehen Modelle / Anforderungen Bedarf, ökologische Randbedingungen, Daten / Metadaten Wirtschaft Handlungsmöglichkeiten identifizieren / bewerten Unfallanalysen Designprozesse Simulator-/Fahrstudien Designprozesse gereifte Erkenntnisse Technologien Dienste entwickeln Werkstoffe Modelle / Anforderungen / Akzeptanz DatenDienste testen prüfen Transportmittel Assistenz und Automation (Fkt.), Architektur Hypothesen Umwelt / Wegeinfrastrukt. bzw. Träger Dienste langfristig bewerten Informations- und Kommunikationsinfrastruktur Empfehlungen geben Prototypen (Dienste / Applikationen) Anwendungsplattform für Intelligente Mobilität Großforschungsanlage des DLR eine Stadt als Plattform für anwendungsorientierte Forschung und Entwicklung im Bereich intelligenter Mobilitätsdienste Diese besitzt wesentliche Anteile im realen Umfeld einer Stadt sowie ausgewählter umliegender Regionen, spezielle Teststrecken und ein leistungsfähiges Instrumentarium zur Simulation und Beeinflussung großräumiger (z.b. Verkehrsflüssen) und mikroskopischer (z.b. Fahrsimulationen) Aspekte von Verkehr/Mobilität. langfristige Partnerschaft: Wesentliches Strukturierungsmerkmal sind (aktuell 23) Dienste Referenzstrecken der Region BS virtuell Bahnreferenzstrecken der Region BS virtuell Straßenbahnreferenzstrecken der Region BS virtuell Simulation des Verkehrsflusses der Region BS Verkehrsflussdaten der Region BS Modular and Scalable Application-Platform for ITS Components Modulares Mock-Up Teststrecken Referenzstrecke Forschungskreuzung Forschungsbahnübergang isharedspace / ilane Hochpräzise Ortung im Stadtgebiet BS Virtuelle Verkehrsmanagementzentrale Fahrzeugflotte / Mobile Dienste Verkehrsmanagementplattform / Verkehrsdatenplattform Fahrleistungsdatenbank NDS-Plattform Einbindung ÖPNV-/SPNV-Daten etc. Mobilitätsportal 4

5 Dienste-Cluster Infrastruktur Bausteine zur Implementierung kooperative Systeme (1/2) Car2X-Kommunikation Quelle: GM Dienste-Cluster Infrastruktur Bausteine zur Implementierung kooperative Systeme (2/2) Abbildung aus: Die Telematik und das Innovationskonzept des Landes Niedersachsen (Dr. Peter Heller) 5

6 Dienste-Cluster Infrastruktur Referenzstrecke Aufbau/Test der Forschungskreuzung und Car2X (SPAT und TOPO) Realisierung simtd Protokoll in QII 2013 SPAT und TOPO; nachgelagert CAM und DENM UR:BAN Plugtestin QIII 2013 SPAT, TOPO, CAM und DENM Autom. Generierung von SPAT und TOPO aus Metabeschreibungen QII 2013 Inbetriebnahme weiterer RSUs in QII bis QIII 2013 SPAT, TOPO, CAM und DENM (simtd und ETSI Versionen) Weiterer Ausbau der Ringstrecke Dienste-Cluster Infrastruktur Forschungskreuzung (1/5) Begehbarer Schaltschrank Forschungskreuzung Overview Camera Detail View Camera Radar Infrared flash Network Sensorinstallation cable (fiber) am Mast Ost der Forschungskreuzung 6

7 Dienste-Cluster Infrastruktur Forschungskreuzung (2/5) Radars Overview Cameras Detail Cameras Dienste-Cluster Infrastruktur Forschungskreuzung (3/5) Sensorik zur Erfassung aller Verkehrsteilnehmer im unmittelbaren Kreuzungsbereich in hin- und wegführenden Straßen / Wegen Erfassung der Daten zu (Zielsetzung) Fahrzeug / Typ / Fahrzeugklasse Fahrzeugart Ego / Gegner Fahrzeug, Geometrie und Masse Lkw / Anhänger / Anhängerart Aufbau / Crashgewicht Ausgangsgeschwindigkeit Ego / Gegner Bremsweg vor Kollision Ego / Gegner Fahrlinie und Richtung vor Unfall Ego / Gegner Fahrzeugpositionierung Kollisionswinkel Schwimmwinkel Ego / Gegner Berührpunkt X Ego / Gegner Berührpunkt Y Ego / Gegner Fahrbahn, Geometrie Kurvenradius in m Ego / Gegner Richtungsänderung Ego / Gegner Länge Fahrlinie bis Kollsion in m Ego / Gegner Gesamtstraßenbreite Ego / Ggner Anzahl Fahrspuren in Fahrtrichtung Ego / Gegner Breite Richt.fahrb. in cm Ego / Gegner Fahrzeug befuhr Ego / Gegner Straßenführung bei Unfall Reibwert Fahrbahn Ego / Gegner Straßendecke Straßenoberfläche Straßenzustand Straßenzustandsbewertung Zustand Geom. Straßend. Zustand Oberfl. Straßend. Oberflächenverschmutzung Niederschlag / Niederschlagsrate Bewölkung Temperatur 7

8 Dienste-Cluster Infrastruktur Forschungskreuzung (4/5) Dienste-Cluster Infrastruktur Forschungskreuzung (5/5) 8

9 Anwendungsplattform für Intelligente Mobilität Großforschungsanlage des DLR eine Stadt als Plattform für anwendungsorientierte Forschung und Entwicklung im Bereich intelligenter Mobilitätsdienste Diese besitzt wesentliche Anteile im realen Umfeld einer Stadt sowie ausgewählter umliegender Regionen, spezielle Teststrecken und ein leistungsfähiges Instrumentarium zur Simulation und Beeinflussung großräumiger (z.b. Verkehrsflüssen) und mikroskopischer (z.b. Fahrsimulationen) Aspekte von Verkehr/Mobilität. langfristige Partnerschaft: Wesentliches Strukturierungsmerkmal sind (aktuell 23) Dienste Referenzstrecken der Region BS virtuell Bahnreferenzstrecken der Region BS virtuell Straßenbahnreferenzstrecken der Region BS virtuell Simulation des Verkehrsflusses der Region BS Verkehrsflussdaten der Region BS Modular and Scalable Application-Platform for ITS Components Modulares Mock-Up Teststrecken Referenzstrecke Forschungskreuzung Forschungsbahnübergang isharedspace / ilane Hochpräzise Ortung im Stadtgebiet BS Virtuelle Verkehrsmanagementzentrale Fahrzeugflotte / Mobile Dienste Verkehrsmanagementplattform / Verkehrsdatenplattform Fahrleistungsdatenbank NDS-Plattform Einbindung ÖPNV-/SPNV-Daten etc. Mobilitätsportal Backend Dienste Daten u.a. IKT-Plattform 9

10 IKT-Plattform Idee und aktuelle Fördersituation Unterstützung von (e)mobilität durch - Offene, zentrale Plattform für (e)mobilitätsdaten und Dienste / Impulse für Standardisierung - Daten z.b. zur Ladeinfrastruktur und deren Verfügbarkeit - Basisdienste z.b. zur Abrechnung, Authentifizierung, Marktplatz (für Daten und Dienste) - Plattform zur Verknüpfung von Daten und Diensten innerhalb von Mehrwertdiensten - Partner - Projektbudget 3,8 Mio. Euro; Laufzeit Q2/2013 Q4/2015 Plattformen und Verknüpfung von Plattformen (1/2) MoKa App Fahrer MoKa MBB, MoKa Server IKTP Nds. IKTP andere SF Ladesäulen Backend 10

11 Mobilitätsport. für Kunden Service Anbieter Bestandsdienste / Legacy-Services Central Platform S. ESB Mobilitätsport. für Kunden Bestandsdienste / Legacy-Services IKT Services / Applications Generic Business Support S. Gen. Mob. S. ESB IKT Services / Applications Generic Business Support S. Gen. Mob. S. B2B Special Devices & Vehicle B2B Mobilitätsport. für Kunden Service Anbieter Bestandsdienste / Legacy-Services Central Platform S. ESB IKT Services / Applications Generic Business Support S. Gen. Mob. S. Kunden B2B Special Devices & Vehicle Bestandsdienste / Legacy-Services Kunden Service Anbieter ESB Central Platform S. Bestandsdienste / Legacy-Services Central Platform S. Generic Business Support S. Gen. En. S. IKT Services / Applications ESB IKT Services / Applications Gen. En. S. B2B Special Devices B2B Plattformen und Verknüpfung von Plattformen (2/2) Infrastruktur Mobilität Energie Vielen Dank für die Aufmerksamkeit 11

12 Kontakt Prof. Dr. Frank Köster Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.v. Lilienthalplatz Braunschweig Frank.Koester@DLR.de 12