Vom 13.- 15. Mai 2024 fand in Berlin die SUMO User Conference statt, bei der Professor Julius Schöning einen Vortrag über Verkehrssimulationen ohne personalisierte Datenerfassung hielt.

SUMO („Simulation of Urban MObility") ist ein freies und quelloffenes Verkehrssimulationsprogramm. Es wurde vom Institut für Verkehrssysteme des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt und ermöglicht die Modellierung von intermodalen Verkehrssystemen.

Verkehrssimulationen sind für Forschende aber auch Stadtentwickelnde von großer Bedeutung. Der Schwerpunkt der Konferenz lag auf der Präsentation neuer Ergebnisse auf dem Gebiet der Mobilitätssimulation und -modellierung unter Verwendung offen zugänglicher Tools und Daten.  

In seinem Vortrag ging Professor Schöning auf die Problematik der personalisierten Datenerfassung und die Lösung durch eine sensorbasierte Verkehrssimulation ein. Das Ziel ist eine Verbesserung des öffentlichen Transportsystems, eine Reduzierung der Luftverschmutzung, eine verbesserte Verkehrslenkung und eine Unfallprävention, um nur ein paar der Punkte zu nennen. Der wissenschaftliche Aufsatz, der Vortrag und die Folien können auf der Homepage der Konferenzseite eingesehen werden.

 Simulating Traffic Networks: Driving SUMO towards digital twins
Axel Schaffland, Jonas Nelson and Julius Schöning (alle Hochschule Osnabrück)
Paper (https://doi.org/10.52825/scp.v5i.1105)
Folien und Video

Der wissenschaftliche Aufsatz mit dem Titel „Simulating Traffic Networks: Driving SUMO towards digital twins“ von Axel Schaffland, Jonas Nelson and Julius Schöning behandelt das Thema, wie zukünftig Städte in angenehmere Orte mit Parks und Verweilmöglichkeiten verwandelt werden können. Hierzu ist ein Paradigmenwechsel im Pendlerverhalten erforderlich. Digitale Zwillinge, erstellt mit der „Simulation of Urban Mobility“ (SUMO) und basierend auf Daten von Stadtsensoren, helfen dabei, das Verkehrsverhalten zu simulieren und zu analysieren. Ziel ist es, alternative Mobilitätsformen attraktiver zu gestalten und die Herausforderungen des Individualverkehrs zu bewältigen. Eine Herausforderung bei der Erstellung digitaler Zwillinge ist die Verfügbarkeit und Zugänglichkeit von Daten. Statische Daten wie Luftbilder, Satellitendaten und Karten sind in der Regel gut verfügbar, jedoch oft nicht georeferenziert oder digitalisiert. Dynamische Daten, wie z.B. Verkehrsinformationen, sind schwieriger zu beschaffen, da entweder die Anzahl der verfügbaren Sensoren begrenzt ist oder die Datenqualität nicht ausreicht. Besonders problematisch ist die Zugänglichkeit von Ampelprogrammen, die oft in proprietären Formaten vorliegen und nicht öffentlich zugänglich sind.

Acht Partner – darunter die Hochschule Osnabrück – erarbeiten im Kompetenzcluster „Intelligente Nutzung verschiedener Verkehrsmittel“ Lösungen für die smarte Mobilitätswende.

Intelligenter Verkehr, optimierte Pendlerströme, weniger Stau durch weniger Individualverkehr – so soll die Mobilität der Zukunft aussehen. Um diese Vision Wirklichkeit werden zu lassen, fördern das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und der Wiederaufbaufonds NextGenerationEU der Europäischen Union das Kompetenzcluster „Intelligente Nutzung verschiedener Verkehrsmittel“ (IIP). Acht interdisziplinäre Partner – darunter die Hochschule Osnabrück – forschen für dieses Projekt und erarbeiten gemeinsam Lösungen als Basis für die smarte Mobilitätswende.

In den vergangenen Jahren ist der Individualverkehr insbesondere im urbanen Raum stark angestiegen. Gleichzeitig wurde der öffentliche Nahverkehr um Produkte wie Carsharing oder andere Mobilitätsangebote verschiedener Anbieter ergänzt. Das hat Auswirkungen auf die Verkehrsflüsse und Staus in einer Stadt. Eine Idee, den Individualverkehr zu lenken, ist die Optimierung verschiedener Verkehrsmittel.

„IIP soll ermöglichen, dass Menschen anforderungsgerechter und ressourcenschonender unterwegs sind. Dazu werden vielfältige Daten zur Nutzung unterschiedlicher Verkehrsmittel erfasst und intelligent kombiniert“, erklärt Prof. Clemens Westerkamp von der Hochschule Osnabrück. Die entwickelten Lösungen werden unter anderem der Öffentlichkeit als offene Daten („Open Data“) zur Verfügung gestellt. Dirk Ohde von der Stadt Osnabrück stellt fest: „Mit den Daten und einer angepassten Ampelsteuerung will die Stadt den Verkehr künftig nicht nur verflüssigen, sondern handeln, bevor der Stau entsteht.“

Dazu werden Mobilitätsoptionen angeboten, die beispielsweise auf der Kombination unterschiedlicher Verkehrsmittel beruhen und aktuelle Verkehrssituationen einbinden. Die Basis dafür ist die Analyse von anonymisierten Verkehrsdaten.

Anonymisierte Mobilitätsdaten als Grundlage

Die Forschenden der Hochschule Osnabrück arbeiten gemeinsam mit dem IoT-Team der SWO Netz GmbH und der Stadt zusammen, um die Mobilitätsdaten datenschutzkonform zu anonymisieren und zusammenzuführen. Diese Daten, die zum Beispiel Bewegungsmuster abbilden, können dann datenquellenübergreifend Objekten wie Autos, Bussen, E-Scootern und Menschen – wie Radfahrern oder Fußgängerinnen – zugeordnet werden. 

Wichtig: Die Privatsphäre der Verkehrsteilnehmenden wird dabei stets gewahrt. Die vom Forschungsteam entwickelten Lösungen werden der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt; Unternehmen und Start-ups können darauf aufbauend innovative Lösungen für gemeinwohlorientierte Mobilitätsziele und Anreizsysteme entwickeln. Clusterkoordinator Jan-Hendrik Worch aus dem IoT-Team beschreibt ein angestrebtes Ergebnis so: „Auf der Basis unserer aufbereiteten Daten entsteht eine App, welche die beste und schnellste Anfahrt für den Weg zur Arbeit empfiehlt – und dabei noch die aktuelle Stau- und Wetterlage berücksichtigt: Zuerst mit dem PKW zum Bahnhof, dann den Zug nutzen und bei gutem Wetter die letzte Meile mit einem E-Scooter bis zum Büro fahren.“

Osnabrücker IoT-Tagung

Das Kompetenzcluster veranstaltet am Dienstag, 9. Mai, ab 11 Uhr am Campus Westerberg und hybrid die Osnabrücker IoT-Tagung zu SmartCity- und Verkehrslösungen mit Ausstellung. IoT steht dabei für "Internet of Things". Der Fachbegriff beschreibt ein Netzwerk physischer Objekte („Things“), die mit Sensoren, Software und anderer Technologie ausgestattet sind, um sie mit anderen Geräten und Systemen zu vernetzen. Themen der Tagung sind unter anderem: „Durch IoT zu intelligenten Entscheidungsunterstützungssystemen“, „Privacy durch Anonymisierung“ oder „Verkehrssimulation und Vorhersage auf Grundlage von IoT-Sensorik“. Interessierte können sich bis 8. Mai online anmelden: www.hs-osnabrueck.de/iip.

Hintergrund zum Kompetenzcluster IIP

Das Kompetenzcluster IIP ist Teil des Forschungsnetzwerks „Anonymisierung für eine sichere Datennutzung“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung. Das BMBF und der Wiederaufbaufonds NextGenerationEU der Europäischen Union fördern das 5,5 Mio. Euro umfassende Projekt mit rund 4,35 Mio. Euro. Beteiligte Projektpartner sind neben der Hochschule Osnabrück und der SWO Netz GmbH die Universität Münster, die Stadt Osnabrück, die items GmbH & Co. KG aus Münster sowie die drei Osnabrücker Unternehmen iotec GmbH, Lambus GmbH und cybob communication GmbH.

 Von: Bianca Schnieders