Damit es voran geht: Neues Simulationsmodell soll die Verkehrssituation in Städten verbessern

05.10.17

University of Luxembourg
SnT
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Um intelligente Verkehrssysteme zu entwickeln, braucht man ein realistisches Verkehrsszenario. Ein solches wurde an der Uni Luxemburg entwickelt.

Luxemburg gehört weltweit zu den Ländern mit der höchsten Verkehrsdichte. Im Schnitt haben zwei von drei Luxemburgern ein Auto - was einem vor allem dann bewusst wird, wenn man als Autofahrer in einem der unzähligen Staus steht. Zwar arbeiten Forscher, Planer und Arbeitsgemeinschaften aus allen möglichen Bereichen daran, die Verkehrssituation in den Ballungsgebieten zu verbessern. Doch was ihnen meist fehlt, ist ein möglichst realitätsnahes Verkehrsszenario.

„Der Verkehr ist ein sehr komplexes System, weshalb es schwierig ist, ihn zu simulieren“, sagt Lara Codeca. Die junge Forscherin hat sich im Rahmen ihrer Doktorarbeit am Interdisciplinary Centre for Security, Reliability and Trust (SnT) der Uni Luxemburg mit diesem Problem befasst. Auf Grundlage der Open-Source Software SUMO (Simulation of  Urban Mobility) hat sie ein Szenario entwickelt, das in der Lage ist, den Verkehr über den gesamten Tagesverlauf realistisch darzustellen.

Sämtliche relevanten und frei verfügbaren Daten erfasst

Ausgangslage war dabei die Stadt Luxemburg, zu der Codeca sämtliche frei und kostenlos verfügbaren Daten gesammelt und darauf aufbauend dann das Szenario erstellt hat.  Mit Hilfe von Daten, die aus einer langjährigen Verkehrsstudie zur Verfügung standen, wurde zunächst die tägliche Verkehrsdichte der Stadt auf 140000 Fahrzeuge festgelegt. Als nächstes wurden dann unter anderem die 563 Bushaltestellen, die 38 Buslinien und die täglich insgesamt 2336 Busfahrten in das Szenario aufgenommen.

Andere Informationen, die ebenfalls verwendet wurden, waren beispielsweise die Induktionsschleifen an Kreuzungen, die zum Schalten der Ampeln dienen, oder aber auch sämtliche Daten zu Sehenswürdigkeiten oder Schulen. „Solche Infos sind sehr wichtig, weil viele Eltern ihre Kinder zur Schule bringen und bei Sehenswürdigkeiten immer höherer Verkehr ist“, erklärt die Verkehrsforscherin. „Darüber hinaus haben wir vom luxemburgischen Statistik-Institut STATEC auch Daten über die Bevölkerung bekommen. Dadurch wissen wir, wo die Menschen leben, wo sie arbeiten und wo sie sich schließlich bewegen“, fügt Codeca hinzu.

Szenario lässt sich auch auf andere Städte übertragen

„Die ganzen Daten haben uns zwar nichts gekostet, trotzdem hat es zwei Jahre gedauert, alles zu erfassen“, sagt sie. „In einer idealen Welt wäre das, was wir gemacht haben, von einem Computer übernommen worden“, erklärt Codeca, „aber so war es leider nicht.“ So aber soll es zukünftig sein. Denn Ziel ihrer Forschungsarbeit war nicht nur ein realistisches Verkehrsszenario für die Stadt Luxemburg, sondern die Entwicklung eines Programms, das es ermöglicht, ein solches Szenario auch auf andere Städte zu übertragen.

„Es gibt in dieser Richtung zwar ähnliche Simulationen, doch ist keine davon frei erhältlich“, so Codeca. Das von ihr entwickelte „LuST-Szenario“ (LuST steht für Luxembourg SUMO Traffic) hingegen sei aufgrund der Open-Source-Software und der öffentlich zugänglichen Daten für jedermann nutzbar. Und entsprechend gut werde es inzwischen auch genutzt und für individuelle Zwecke weiterentwickelt.

Luxemburg als Forschungsfeld ideal

„Das Szenario kann beispielsweise dabei helfen, die Zeit im Fahrzeug oder aber den CO2-Ausstoß zu reduzieren“, erklärt die Forscherin. Ein anderer Bereich, bei dem das Szenario bereits eingesetzt werde, sei die Verbesserung der Car-to-Car Communication.  Darunter versteht man den Austausch von Informationen und Daten zwischen Autos, die dazu dienen, dem Fahrer frühzeitig kritische und gefährliche Situationen zu melden.

Für ihre vom FNR unterstützte Doktorarbeit war die luxemburgische Hauptstadt als Forschungsfeld in mehrfacher Sicht ideal. Zum einen weil in Luxemburg vergleichsweise viele und auch aktuelle Daten vorliegen, zum anderen wegen der extrem hohen Verkehrsdichte. Lara Codeca verzichtet deshalb auch auf ein eigenes Auto. Sie muss die Situation in der Stadt nicht selbst im Feldversuch testen. Ihr reicht es völlig aus, sie zu verbessern.

Autor: Uwe Hentschel

Foto: Uwe Hentschel

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Infobox

SUMO

SUMO (Simulation of  Urban Mobility) ist eine freie Software zur Simulation des Straßenverkehrs, die seit 2001 verfügbar ist. In der Modellierung der Software können sowohl einzelne Personen als auch öffentlicher Verkehr abgebildet und für die Simulation verwendet werden. SUMO enthält verschiedene Werkzeuge und wird insbesondere für Forschungszwecke eingesetzt. Hierbei werden Forschungsthemen untersucht wie beispielsweise Verkehrsprognose, Evaluation von Ampeln oder Routenwahl.


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