Christian Hötterges
Elektromobilität
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Ein Team aus innovativen Unternehmen unterstützt die Stadt Essen bei der Digitalisierung ihres Verkehrssystems, um eine vernetzte und intelligente Mobilität in der Ruhrmetropole zu realisieren. Die ITK spielt eine entscheidende Rolle für COMO (Connected Mobility Essen) und entwickelt die KI-Lösung zum Echtzeit-Verkehrsmanagement, auf Basis eines modernen Prognosealgorithmus für Live-Daten.
Zusätzlich zur intelligenten Verbindung zwischen den unterschiedlichen Komponenten, integriert die ITK Satellitendaten in das umweltsensitive Verkehrsmanagement, um zusätzliche Informationen darstellbar zu machen und somit eine weitere Entscheidungsgrundlage zu generieren. So entsteht ein skalierfähiges Datenhubkonzept, das auch für weitere Smart-City Anwendungen nutzbar ist.
Wie in vielen Großstädten nimmt auch das Verkehrsaufkommen in Essen stetig zu und führt neben vermehrter Staubildung auch zu zunehmender Luftverschmutzung. Um den Verkehr effizienter zu steuern und zukünftige Fahrverbote zu vermeiden, hat die Stadt Essen mit dem Projekt COMO den Weg von der manuellen Verkehrssteuerung hin zu einer datengetriebenen und intelligenten Herangehensweise bereitet.
Die Digitalisierung der urbanen Mobilität kann auf Basis historischer sowie Live-Daten erfolgen, beide Datenquellen werden für das Projekt nutzbar gemacht. Sämtliche verkehrsrelevante Daten werden zusammen mit neu installierten Sensoren – intelligenten Kameras und Umweltboxen zur Überwachung der Luftqualität – als auch mit Satellitendaten erweitert. So wird eine Datengrundlage geschaffen, die Faktoren wie Fahrzeugzahlen zu verschiedenen Tageszeiten, mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und Abbiegebeziehungen, Daten zu Veranstaltungen im Stadtgebiet sowie ÖPNV-Informationen beinhaltet.
Was bedeutet das konkret? Neben zwei Reallaboren an der Ruhrallee sowie an den nördlichen Hauptzufahrtsstraßen zur Essener Innenstadt werden rund 50 Kreuzungen mit Verkehrsdetektoren ausgerüstet und 15 Umweltsensoren zur Kontrolle der Luftqualität installiert.
Die gesammelten und gebündelten historischen und Echtzeit-Informationen liefern die Basis für eine proaktive, umweltsensible Verkehrssteuerung.
All diese Daten müssen für das intelligente Verkehrssystem einer effizienten, sicheren und umweltgerechten Smart City nutzbar gemacht werden. Für Essen wird so eine KI-basierte Daten- und Analyseplattform realisiert. In dieser digitalen Verkehrsleitzentrale kommen auch heute schon Echtzeit-Verkehrsmanagementlösungen zum Einsatz.
Durch die Kombination von maschinellem Lernen und dynamischen Verkehrsmodellen werden nicht nur Live-Informationen zur aktuellen Verkehrslage geliefert, die ITK-Module ermöglichen eine Live-Prognose bis zu 60 Minuten im Voraus. Das hilft Verkehrsmanager:innen sowohl auf geplante als auch unvorhergesehene Ereignisse angemessen reagieren zu können.
Genau hierbei leistet die ITK einen essenziellen Projektbeitrag, denn die eigens entwickelte KI nutzt stadtübergreifende Daten für messstellenspezifische Prognosen. Durch Clustering wird eine ständige Strategieoptimierung mittels der Künstlichen Intelligenz vorangetrieben. Die multikriterielle Optimierung identifiziert neue Strategien mit individuellen Parametern auch bestehender Verkehrsstrategien und kann so beispielsweise proaktiv Freigabezeiten an Lichtsignalanlagen vorschlagen. Auch Prognosen und Verkehrssimulationen lassen sich so abbilden: Intelligentes Verkehrsmanagement wird in Essen Realität.
Die KI-Module der ITK basieren auf selbstlernenden Hoch-Performance-Algorithmen für eine effiziente und ressourcensparende Findung von pareto-optimalen Maßnahmen.
Essen setzt mit dem Projekt einen Meilenstein in Richtung nachhaltiger und digitaler Mobilität im Rahmen des Klima- und Gesundheitsschutzes. Ziel ist es, die Verkehrssicherheit weiter zu erhöhen und den Verkehrsfluss effizienter zu gestalten. Hierdurch können wir kurz- bis mittelfristig zur Emissionsreduzierung von Luftschadstoffen beitragen und die Mobilität in eine zukunftsfähige Richtung lenken
Simone Raskob, Essener Dezernentin für Umwelt, Verkehr und Sport
In der Verkehrsmanagementsoftware PTV Optima des Projektpartners PTV Group werden neben zuverlässigen Verkehrsvorhersagen und automatisierter Optimierung auch die Identifikation von bisher unbekannten Zusammenhängen und Mustern im Verkehrsfluss genutzt. Die KI verfügt somit konsequent über aktuelle Daten und kann Lösungen vorschlagen, welche den Verkehr optimieren noch bevor problematischere Situationen entstehen.
Die Verbesserung der Luftqualität durch eine reduzierte Schadstoffbelastung, zum Beispiel aufgrund geringeren Kraftstoffverbrauchs und optimierten Verkehrsflusses, trägt zur nachhaltigen Verkehrswende bei.
KI-basierte Nutzung von Live-Informationen sowie intelligente Verkehrsoptimierung sind keine Zukunftsvisionen mehr, sondern gelebte Praxis in Deutschland.
In Essen werden die ITK KI-Module im Rahmen eines Smart City-Ansatzes implementiert. Das Vorgehen lässt sich nicht nur auf andere Städte zuschneiden, sondern eröffnet auch eine Vielzahl an Optimierungsmöglichkeiten. Egal ob Verkehrs-, Hafen- oder Lastspitzenmanagement, unser Prognose-Algorithmus ist in der Lage, Empfehlungen in Echtzeit für Ihre datenbasierte Fragestellung zu generieren. Unabhängig von der Datenquelle – wie Kameras, Fahrzeuge, Sensoren – werden neue Lösungsräume eröffnet.
Wollen auch Sie künstliche Intelligenz in Ihrer Smart City nutzen? Oder Ihre Live-Daten aus anderen Anwendungsfeldern mit intelligenten KI-Modulen zu Ihrem Vorteil nutzbar machen?
Dann nehmen Sie gerne Kontakt zu unserem Team auf und wir begleiten Sie bei Ihren Herausforderungen!
