Ready for Smart City Robots?

Mit unserem Projekt Ready for Smart City Robots? leisten wir einen entscheidenden Beitrag, um unsere (Klein-) St?dte zukunftsf?hig und klimafreundlich zu gestalten. Wir erforschen die Einsatzm?glichkeiten autonomer Mobilit?tssysteme und Lieferdienste in kleinst?dtischen, eher l?ndlich gepr?gten Regionen.

Autonome Mobilit?tssysteme oder Lieferdienste meint dabei Mikromobile, die selbstst?ndig auf Geh- und Radwegen unterwegs sind. SIe bieten - auch feranb der gro?en St?dte - eine vielversprechende Alternative, die insbesondere im Hinblick auf Lebensqualit?t und Daseinsvorsorge gro?e Entwicklungspotentiale bietet.

Um den potentiellen Erfolg dieser Mikromobile genau beurteilen zu k?nnen, bedarf es zun?chste einer umfassenden (Bestands-) Aufnahme der Umgebung - dazu geh?ren beispielsweise minimale Wegbreiten, Passant:innenaufkommen sowie Sichtachsen. Abseits gro?er St?dte stehen diese Daten jedoch nur unvollst?ndig bereit und sind heterogen strukturiert, sodass sie keine (belastbare) Grundlage für den erfolgreichen Einsatz der Mikromobile bieten.

Mit unserem Projekt Ready for Smart City Robots? verfolgen wir zwei fahrradgebundene Strategien zur Erhebung dieser Daten. Dabei integrieren wir einerseits multimodale Sensorsets in Leihfahrr?der und binden andererseits eine Community aus Freiwilligen ein, die die Daten mittels Smartphone-App am Fahrrad erheben. Au?erdem evaulieren den Prozess - hinsichtlich der Effizienz und Qualit?t der ermittelten Informationen - anhand konkreter Szenarien (autonome Leihfahrr?der | Lieferroboter) und Smart City|Town|Village Anwendungen und  hinsichtlich ihrer r?umlichen Abdeckung sowie der Abbildungsvielfalt.

Indem wir notwendige Parameter sowie - aktuell noch vorhandene - Lücken in den verfügbaren Daten an unterschiedlichen Standorten identifizieren, leisten wir einen wichtigen Beitrag zur datengetriebenen Entwicklung intelligenter Mobilit?ts- und Logistikkonzepte.

OPTmicro

OpenTrainingData für automatisierte und autonome Mikromobile

Mikromobile k?nnen CO₂-Emissionen und Verkehr reduzieren. Bisherige Entwicklungen von automatisiertem Fahren sind sehr stark auf Kfz fokussiert. Daher gibt es bisher keinen offenen Datensatz, der das Entwickeln von autonomen Fahrfunktionen im Mikromobilkontext abseits von Kfz-Fahrbahnen erm?glicht. Somit k?nnen Early-Stage-Entwicklerteams und Universit?ten nur sehr schwer erste Verfahren entwickeln und KI-/ML- Anwendungen trainieren.
Projektziel

Ziel von OPTmicro ist, einen offenen Trainingsdatensatz für automatisierte und autonome Mikromobile zu erheben, aufzuarbeiten und der Wissenschaftscommunity sowie Unternehmen zur Verfügung zu stellen. Dadurch wird Entwicklern von Mobilit?tsl?sungen ein Datensatz frei als offener Datensatz unter einer Open-Source-Lizenz zur Verfügung gestellt, der auf die anwendungsspezifischen Erfordernisse wie das Fahren abseits von Kfz-Fahrbahnen eingeht.
Durchführung

Das Projekt umfasst die Ausstattung und Modifikation eines bestehenden Versuchstr?gers sowie die Konzeption einer Datensammelstrategie. Damit wird ein Datensatz in verschiedenen Verkehrssituationen in unterschiedlichen Operationsgebieten und -zeitr?umen erhoben. Die Daten werden manuell und teilautomatisiert aufbereitet und als offener Datensatz ver?ffentlicht. Zus?tzlich werden auf Basis des Datensatzes KI-Modelle als Referenz trainiert, welche ebenfalls ?ffentlich zug?nglich gemacht werden.

AuRa-Hirn 2 - Automatisierte Fahrfunktionen für verschiedene Mikromobile
 

Weltweit stehen St?dte, besonders in Europa, unter enormen Wandlungsdruck. Urbane R?ume müssen ihren Verkehr mittelfristig CO2-neutral gestalten. Neue Paradigmen wie die 15-Minuten Stadt ver?ndern grundlegend die Art und Weise von Mobilit?t und wie ?ffentlicher Raum in St?dten aufgeteilt wird. Die aktuell entwickelten autonomen PKW und ihre konventionellen Ans?tze zur Umsetzung des autonomen Fahrens sind für diese Zukunft von Stadt nicht geeignet. In Zukunft werden automatisierte Mikromobile bei der Bew?ltigung von Mobilit?t und Logistik eine immer gr??ere Rolle spielen.

Das Vorhaben entwickelt das ?AuRa-Hirn“. Das Hirn ist ein universelles Modul, welches die Umsetzung von automatisierten Fahrfunktionen auf verschiedenen Mikromobilen erm?glicht. Langfristig wird damit das autonome Fahren dieser unstrukturierten Verkehrsr?umen m?glich. AuRa-Hirn wird m?glich durch das Paradigma der Automatisierung und Autonomisierung für friedliche Koexistenz. Dafür werden Fahrzeuge genutzt, die in Gr??e/Gewicht/Geschwindigkeit ?hnlich zu vulnerablen Verkehrsteilnehmenden sind. Damit sinkt das Gef?hrdungsrisiko enorm. Das Fahrzeug kann sich so durch unstrukturierte Verkehrsr?ume bewegen und erm?glichte automatisierte Fahrfunktionen abseits der Kfz.-Fahrbahn.

In dem Projekt Aura-Hirn 2 erfolgt die Entwicklung einer marktnahen Realisierung einer integrierten Recheneinheit zur Umsetzung von hardwarenahen Steuerungs- und Regelungsfunktionen als Grundlage für die Automatisierung von verschiedensten Mikromobilen und Weiterentwicklung und Adaption von sicheren und zuverl?ssigen Softwaremodulen zur Realisierung der automatisierten Fahrfunktionen auf einer geeigneten Middleware. Hier steht besonders die Entwicklung einer modularen Softwarearchitektur zur Einbindung verschiedener Softwaremodule, Sensoriksysteme und Aktorikkomponenten im Fokus sowie der Umsetzung einer Bewegungsplanung für automatisierte Ausweich- und ?berholman?ver für den Einsatz besonders bei Reinigungsdiensten.

Das Vorhaben AuRa-Hirn 2 wird gemeinsam mit der Otto-von-Guericke Universit?t Magdeburg durchgeführt und aus Mitteln des Europ?ischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) und dem Land Sachsen-Anhalt gef?rdert.