Multiagentenbasierte Simulation kooperativer Verkehrsmanagementstrategien

Durch die steigende Mobilität in zunehmend heterogenen Verkehrsnetzen sind intelligente Verkehrsmanagementsysteme (VMS) erforderlich, um den Verkehrsfluss zu optimieren und Konflikte (z.B. Kapazitätsengpässe, Unfälle, Staus) zu minimieren.

Gerade durch unterschiedliche Akteure mit individuellen Zielen werden bisherige zentrale Lösungsansätze im Stadtverkehr vor große Herausforderung gestellt. Hier stellt sich die Frage, ob durch ein verteiltes kooperatives Verkehrsmanagement der Verkehrsfluss effektiver gestaltet werden kann.

Die technologischen Entwicklungen im Kontext von Car-to-X-Kommunikation, Assistenzsystemen und der Trend zu vollständig autonomen Fahrzeugen bieten eine zunehmend engere Verzahnung mit einem Verkehrsmanagementsystem. Hieraus ergibt sich die Forschungsfrage, wie eine dezentrale Steuerung des Verkehrs und eine (indirekte) Beeinflussung von Verkehrsteilnehmern realisiert werden kann, um ein gewünschtes Verhalten aus Sicht des VMS zu erzielen.

Im Rahmen dieser Arbeit sollen durch simulative Untersuchungen von dezentralen Steuerungsstrategien Aspekte wie Effizienz aber auch Skalierbarkeit im Vergleich zu bisherigen Ansätzen beleuchtet werden.

Hierbei bestehen Querbezüge zu Fragestellungen des stadtverträglichen kooperativen Verkehrsmanagements (B1) und Protokollen und Datenformaten der Car-to-X-Kommunikation (C1).

Kernaufgabe dieser Forschungsarbeit soll die Entwicklung und Evaluierung neuer Architekturen, Protokollen und Algorithmen zur Steuerung eines System of Systems im Kontext eines dezentralen kooperativen Verkehrsmanagements sein.

In der Arbeit sollten Modelle und Methoden der verteilten agentenbasierten Verkehrssimulation integriert werden und anhand der Anforderungen validiert werden. Die Evaluierung wird dabei experimentell anhand von simulierten Datensätzen (u.a. aus dem Vorläuferprojekt PLANETS) erfolgen.

Studentische Forschungsarbeiten

2014

Entwicklung eines Institutionellen Frameworks für Multi-Agentenbasierte Verkehrssimulation (Sabrina Wittek)

2015

Agent-based Simulation of Cooperative Driving Maneuvers of Autonomous Cars (Aditya Raj)