Forschergruppe "Die digitale Straße"

Die Digitalisierung des Straßenverkehrs ist ein weltweiter Megatrend, der von technologischen Entwicklungen, sich ändernden Einstellungen und Verhaltensweisen sowie von neuen Geschäftsmodellen getrieben wird. Das hochautomatisierte und vernetzte Fahren steht deshalb bei Industrie und Wissenschaft weltweit im Fokus von Forschung und Entwicklung. Ein wesentlicher Impuls kann zukünftig durch die Sensorik im Bereich der Straße entstehen, wenn es gelingt, kostengünstige Sensortechnologien zur Erfassung von verkehrlichen Kenngrößen, Umweltdaten und Zustandsdaten des Bauwerks (Straße und Ingenieurbauwerke) in energieautarken, intelligenten Sensornetzen zu integrieren und mit Verkehrsmanagementzentralen und Fahrzeugen zu vernetzen.

Zielsetzung und Projektbeteiligte

Die Forschergruppe "Die Digitale Straße" wird über Mittel der Europäischen Union im Rahmen der "Richtlinie zur Förderung der Forschungs- und Entwicklungsintensität in Thüringer Unternehmen und Forschungseinrichtungen" gefördert. Die Forschergruppe verzahnt die Wissensbereiche Verkehr (Intelligent Transport Systems, ITS), Bauinformatik (Digitalisierung) und Bauwerk (Erhaltungsmanagement). Insbesondere soll die Frage beantwortet werden, in welcher Form Sensornetzwerke im Bereich Straße und Brücke konfiguriert werden können. Hierfür sollen Anforderungen aus Verkehr, Umwelt und Bauwerksmanagement identifiziert und für unterschiedliche Rahmenbedingungen optimale Konfigurationen ermittelt und bewertet werden. Es werden neue, auf die heterogene und pluridisziplinäre Problemstellung "intelligente Straße" abgestimmte Modellierungs- und Simulationsmethoden entwickelt und erprobt. Optimierungskriterien werden u.a. hinsichtlich der Energieeffizienz und der Datenqualität (Genauigkeit, Integrität) bestimmt. Darüber hinaus wird der Beitrag der Daten für verkehrliche Anwendungen einschließlich ihrer Auswirkungen auf Umwelt und Wirtschaftlichkeit quantifiziert und mit realen Daten kalibriert. Die Forschergruppe konstituiert sich aus den drei beteiligten Professuren Verkehrssystemplanung (Prof. Dr.-Ing. Uwe Plank-Wiedenbeck, Koordinator), Informatik im Bauwesen (Prof. Dr.-Ing. Kay Smarsly) und Stahl- und Hybridbau (Prof. Dr.-Ing. Matthias Kraus). Die Transferprozesse in die Thüringer Wirtschaft werden durch einen projektbegleitenden Industriebeirat unterstützt.

Modellierung und Simulation

Innerhalb der Forschergruppe befasst sich die Professur Informatik im Bauwesen mit der Modellierung und Simulation von intelligenter, sensorgestützter Verkehrsinfrastruktur. Es werden der methodische Unterbau und die Werkzeuge entwickelt, um unter Einbeziehung der Anforderungen und Restriktionen, die die anderen Projektbeteiligten formulieren, optimale Sensorkonfigurationen für die digitale Straße zu entwickeln. Damit sollen u.a. Datenmengen, Abtastraten, Datenübertragungseigenschaften und die Datenintegrität im Sinne von Umsetzbarkeit, Wirtschaftlichkeit und Anwendbarkeit zuverlässig bestimmt werden können. Die Bündelung der Kompetenzen ermöglicht schließlich eine Entwicklung von Modellierungs- und Simulationsansätzen für die digitale Straße, die fachübergreifenden Anforderungen und zukünftigen Fragen zur Mobilität und zur Straßeninfrastruktur gleichermaßen gerecht werden.

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Förderrichtlinie
Die Forschergruppe wird gefördert im Rahmen der Richtlinie zur Förderung der Forschungs- und Entwicklungsintensität in Thüringer Unternehmen und Forschungseinrichtungen - Gewinnung von Personal für Forschung und Entwicklung (FuE), Gestaltung, Durchsetzung, Vermarktung von Innovationen und Vernetzung zu Innovationsketten - aus Mitteln des Europäischen Sozialfonds und des Freistaats Thüringen ("FuE-Personalrichtlinie").

Förderdauer
2018 - 2020

Projektvolumen
694.572,40 €

Projekt-bezogene Publikationen

  • Mirboland, M. & Smarsly, K., 2018. Semantic modeling of road intelligent transportation systems. In: Positionierung und Navigation für intelligente Transportsysteme 2018 (POSNAV 2018). Berlin, 15.11.2018.
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  • Mirboland, M. & Smarsly, K., 2019. A semantic model of intelligent transportation systems. In: The 26th International Workshop on Intelligent Computing in Engineering (EG-ICE). Löwen, Belgien, 30.06.2019.
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  • Mirboland, M., 2019. Describing road intelligent transportation systems using building information modeling. In: 31. Forum Bauinformatik. Berlin, 11.09.2019.
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Kontakt
Prof. Dr.-Ing. Kay Smarsly
Bauhaus-Universität Weimar
Informatik im Bauwesen
Coudraystraße 7, Raum 518
99423 Weimar
E-Mail: kay.smarsly[at]uni-weimar.de

Mahsa Mirboland, M.Sc.
Bauhaus-Universität Weimar
Informatik im Bauwesen
Coudraystraße 7, Raum 513
99423 Weimar
E-Mail: mahsa.mirboland[at]uni-weimar.de

Ansprechpartner für die anderen Teilprojekte