Besser mobil. Besser leben.: Mit intelligenter Ampelsteuerung und Gefahrenwarnungen zu einer sicheren Kreuzung

Die Landeshauptstadt Potsdam unterstützt gemeinsam mit der Fachhochschule Potsdam das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und VITRONIC in einem Verbundprojekt zum Schutz von gefährdeten Verkehrsteilnehmenden und für sichere Kreuzungen mit intelligenter Ampelsteuerung und Gefahrenwarnungen. 

Im Hinblick auf die zunehmende Automatisierung und Vernetzung sowie der Transformation des Straßenverkehrssystems stellen sich insbesondere für städtische Kreuzungen zwei Herausforderungen:

• Bereitstellung einer höchstmöglichen Verkehrssicherheit für alle Verkehrsteilnehmende (Fußgänger, Radfahrer, PKW, LKW, Busse, etc.)
• Optimierung des Verkehrsflusses zur Minimierung von Verlustzeiten für alle Verkehrsteilnehmende sowie zur Reduktion von Schadstoffemissionen

Gemeinsam haben VITRONIC und das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in dem Projekt den Local Traffic Safety Analyzer (LTSA) – der genau diese Punkte adressiert – prototypisch entwickelt. Mit Unterstützung der Fachhochschule Potsdam sowie der Landeshauptstadt wurde eine erste Version des LTSA an der Kreuzung „Kiepenheuerallee / Georg-Hermann-Allee“ in Potsdam installiert und erfolgreich in Betrieb genommen. Zukünftig soll das System an gleicher Stelle bis zur Markreife weiterentwickelt sowie stetig erweitert und optimiert werden.

Höchste Priorität: Schutz von Radfahrern und Fußgängern
Durch den Einsatz verschiedener Sensoren (z.B. LIDAR-, RADAR-, Video-Sensoren) erfasst der LTSA alle Verkehrsteilnehmenden im Umfeld der Kreuzung und ordnet diese der entsprechenden Objektklasse (z.B. Fußgänger, Radfahrer, PKW, LKW, Bus, Motorrad) zu. Die erfassten Daten werden von VITRONIC anschließend über KI-basierte Softwarealgorithmen ausgewertet, so dass potentiell eintretende Gefahrensituationen, wie z.B. Kollisionen zwischen unterschiedlichen Verkehrsteilnehmenden, erkannt werden.

Sobald eine Gefährdungssituation oder Kollisionsgefahr erkannt wurde, wird eine entsprechende Warnmeldung abgesetzt, welche von vernetzten Verkehrsteilnehmenden empfangen werden kann. Als Folge wird die Aufmerksamkeit der Verkehrsteilnehmenden für die Gefährdungslage erhöht, so dass diese im Idealfall durch rechtzeitige Einleitung entsprechender Fahrmanöver abgewendet werden kann. Insbesondere die Verkehrssicherheit sogenannter Vulnerable Road User (VRU) – übersetzt gefährdete Verkehrsteilnehmer wie Fußgänger und Radfahrer – wird durch diese Applikation erhöht. So kann der LTSA Unfälle vermeiden und einen wertvollen Beitrag zur Erreichung der „VISION ZERO“ (keine Toten im Straßenverkehr) leisten.

Kooperative Ampelsteuerung: Aktive Berücksichtigung aller Verkehrsteilnehmenden
Die verarbeiteten Sensordaten werden außerdem zur intelligenten Verkehrsflusssteuerung verwendet. Die Verkehrssteuerung an der Potsdamer Ampelkreuzung erfolgt durch die VITAL-Verfahren des DLR-Instituts für Verkehrssystemtechnik. Die Verfahren sind für derartig vernetzte Steuerungsaufgaben konzipiert und wurden innerhalb des Forschungsprojektes dahingehend weiterentwickelt, dass sie die Daten des LTSA zur Steuerung der Ampel verarbeiten können. 

Durch die Integration von VITAL (Ampelsteuerung) und LTSA (Erfassung aller Verkehrsteilnehmenden) können zukünftig auch die Belange der VRU aktiv in einer kooperativen Steuerung berücksichtigt werden. Somit wird die bisherige Lücke der nicht oder kaum vorhandenen VRU-Berücksichtigung in der Kreuzungssteuerung geschlossen. Darüber hinaus können die Verkehrsflüsse in ihrer Gesamtheit noch besser gesteuert werden und dadurch Verlustzeiten und Emissionen verringert werden. Außerdem können je nach örtlichen Rahmenbedingungen oder politischen Zielsetzungen flexibel unterschiedliche Steuerungsstrategien umgesetzt werden, wie beispielsweise die Priorisierung des umweltfreundlichen Rad- und Fußverkehrs. Das System kann damit die Wende hin zu einem nachhaltigen Verkehrssystem unterstützen.

Infrastruktursystem für Kreuzungen im zukünftigen Straßenverkehr
Der LTSA ist mithin ein integriertes Steuerungs- und Umfeldinformationssystem, das zukünftig an neuen und bestehenden Kreuzungen eingesetzt werden kann. Mit seinen von VITRONIC und vom DLR entwickelten Funktionen macht er Kreuzungen sowohl sicherer als auch effizienter und rüstet sie für das vernetzte und automatisierte Fahren aus.

Das Projekt wird seitens den Investitionsbanken der Länder Brandenburg (ILB) sowie Berlin (IBB) über den Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) kofinanziert. Weitere Informationen: www.verkehrsforschung.dlr.de/de/news/mit-intelligenter-ampelsteuerung-un... und www.dlr.de/ts/desktopdefault.aspx/tabid-1219/18621_read-83747/