Mobilität ist im Alltag nicht nur selbstverständlich geworden, sondern auch wesentliche Voraussetzung für Wohlstand, wirtschaftlichen Erfolg und eine hohe Lebensqualität. Bei zunehmender Bevölkerungszahl und wachsenden individuellen Bedürfnissen wird deutlich, dass sich die Mobilität verändern muss, um den gesellschaftlichen Ansprüchen gerecht zu werden. Das Zukunftslabor Mobilität des ZDIN beschäftigt sich mit digital gestützten Lösungsansätzen für die Gestaltung einer zukunftsfähigen Mobilität.
Die beteiligten Forscher*innen arbeiten in vier Teilprojekten mit unterschiedlichem Schwerpunkt an konkreten Lösungsansätzen und übertragen diese auf vier verschiedene Anwendungsfälle. Ziel ist es, die entwickelten Ansätze gemeinsam mit Praxispartnern in die Realität umzusetzen. Das erste Teilprojekt beschäftigt sich mit Intelligenten Fahrzeugsysteme und –funktionen für ressourceneffiziente Mobilität (Smart Mobility Systems and Technologies).
Um die Mobilität der Zukunft zu gestalten, sind neue Fahrzeugsysteme und Fahrzeugfunktionen erforderlich. Diese neuen Systeme müssen die Möglichkeit enthalten, Fahrzeuge nachträglich an den neusten Stand der Technik anzupassen. Denn so kann der Ressourcenaufwand dauerhaft minimiert werden und gleichzeitig ein großer Nutzen gewährleistet werden. Dafür benötigen wir neue und angepasste Entwicklungs-methoden und -werkzeuge.
Die Forscher*innen untersuchen, wie Fahrzeuge und Infrastruktur aufeinander einwirken. In diesem Zusammenhang entwickeln sie Fahrzeuge, die Informationen aus ihrer Umwelt sammeln und daraus automatisiert ihr Verhalten ableiten (sogenannte intelligente Systeme). Dazu zählt unter anderem die Kollisionsvermeidung: Intelligente Fahrzeugsysteme erkennen Situationen, in denen zum Beispiel eine Notfallbremsung auf der Autobahn nicht ausreicht, und wechseln automatisch auf eine freie Spur. Solche Fahrzeugsysteme sind Voraussetzung für automatisiertes Fahren. Die Forscher*innen betrachten Mobilität als System of Systems; ein System, in dem durch die Zusammenführung unabhängiger Elemente (in diesem Fall Menschen, Güter, Fahrzeuge, Infrastruktur) neue Eigenschaften entstehen. Zum Beispiel tauschen Computersysteme auf Schiffen Daten mit Logistik und Häfen aus, um möglichst kosten- und ressourcensparende Routen zu bestimmen und Wartezeiten zu reduzieren. Neben der Entwicklung intelligenter Fahrzeugsysteme und –funktionen arbeiten die Forscher*innen auch an deren Absicherung. Zum einen geht es um den Schutz vor Fehlfunktionen, die unabsichtlich bei der Entwicklung von Hard- und Software entstehen können (Safety). Zum anderen geht es um die Absicherung gegen absichtliche Angriffe Dritter, die gezielt nach Schwachstellen in der Programmierung suchen, um Schaden anzurichten (Security).
Bei der Planung und Gestaltung intelligenter Fahrzeugsysteme berücksichtigen die Wissenschaftler*innen auch deren Lebenszyklus. Das bedeutet, dass sie schon bei der Entwicklung der Fahrzeuge mögliche Nachbesserungen für Hard- und Software einkalkulieren. So können im Echtbetrieb Defizite, Funktionserweiterungen sowie Aktualisierungsmöglichkeiten der Fahrzeuge erkannt und mit nachträglichen Updates und Konfigurationen optimiert werden. Diese Möglichkeit verlängert die Lebensdauer der Fahrzeuge, wodurch wiederum die Umwelt geschont wird. Zusätzlich arbeiten die Forscher*innen an der automatisierten Rückführung von Fahrzeugen im Sharing-Betrieb. Diese ermöglicht eine gleichmäßige Verteilung von Sharing-Möglichkeiten innerhalb eines Gebiets und reduziert die Personalkosten der Betreiber, da abgestellte Fahrzeuge nicht mehr durch Angestellte zurückgeführt werden müssen.
Die Methoden und Ansätze für innovative Mobilitätstechnologien werden gemeinsam mit Praxispartnern umgesetzt und fließen in konkrete Anwendungsfälle ein. Dazu zählen
Am Teilprojekt "Smart Mobility Systems and Technologies" des Zukunftslabors Mobilität sind Forscher*innen unterschiedlicher Disziplinen und Einrichtungen initial beteiligt:
Das Zukunftslabor Mobilität leistet mit seinen Forschungstätigkeiten einen erheblichen Beitrag zur Digitalisierung im Verkehrswesen. Das Ziel dabei ist klar und deutlich: von der klassischen Mobilität heute zur integrierten und nutzerorientierten Mobilität von morgen.
