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28.02.2006
Mobilität 2006
 

Mobilität Einführung

Mobilität ist ein menschliches Grundbedürfnis, eine wirtschaftliche Notwendigkeit für arbeitsteilige Volkswirtschaften, gesellschaftlich gewollt und damit ein Schlüssel für Zukunftssicherung und das Gedeihen moderner Gesellschaften. Soziale Subsysteme wie Wirtschaft oder Kultur sind nicht mehr denkbar ohne die Fähigkeit zu raschem, weitgreifendem Transport.

Mobilität in Ballungszentren, Beispiel Shanghai

So legt jeder Deutsche pro Jahr durchschnittlich mehr als 10.000 Kilometer zurück – zu Fuß, mit dem Rad, im Auto, Flugzeug oder Schiff.  Eine gewaltige Strecke: in vier Jahren immerhin einmal um die Erde. Allerdings bringt diese Notwendigkeit zur Bewegung nicht nur Vorteile: Die wachsende Mobilität führt unser Verkehrssystem an die Grenzen seiner Kapazitäten. Verkehrswege und Parkräume können nicht beliebig erweitert werden und der heutige Treibstoff der Mobilität – Erdöl – steht nicht unbegrenzt zur Verfügung. Außerdem verursachen, nach aktuellen Untersuchungen der BMW Group, schon heute in Deutschland Verkehrsstörungen jährlich volkswirtschaftliche Kosten von über 100 Milliarden Euro. Der durchschnittliche deutsche Autofahrer verbringt rund 70 Stunden pro Jahr im Stau. Addiert man die nicht geleistete Arbeit, die Gewinneinbußen und die höheren Kosten auf, so verliert ein durchschnittlicher Arbeitnehmer mehr als ein Bruttomonatsgehalt im Jahr durch Staus. Die BMW Group hat es sich deshalb seit vielen Jahren zur Aufgabe gemacht, Mobilität für die Zukunft abzusichern. Das bedeutet, Verantwortung zu übernehmen und mit seiner Kompetenz Antworten zum komplexen System Verkehr zu entwickeln und zu geben. „Als Automobilhersteller hat die BMW Group ein vitales Interesse daran, Mobilität auch in Zukunft zu erhalten“, so Prof. Dr. Dr. E. h. Burkhard Göschel, Mitglied des Vorstands der BMW AG, Entwicklung und Einkauf. „Bei aller Vielfalt und Verschiedenartigkeit haben die Maßnahmen der BMW Group letztendlich ein Ziel: Dafür zu sorgen, dass Mobilität auch in Zukunft ein Motor für Wachstum und Entwicklung bleibt – und dass ‚Freude am Fahren‘ auch unter den Kriterien der Nachhaltigkeit weiterhin erlebt werden kann.“

Verkehr – Straßen effizient nutzen.

Intelligente Stauforschung: Verstehen, was auf der Straße passiert
Datenerfassung der Zukunft- Fahrzeuge im Dialog
Teststrecken für modernes Verkehrsmanagement

Das Auto kann nur für individuelle Mobilität stehen, wenn das Verkehrsumfeld funktioniert. Um Autofahrer also schnell und bequem vom Ausgangs- zum Bestimmungsort zu bringen wird sowohl eine leistungsfähige Infrastruktur als auch eine effiziente Organisation der Verkehrsabläufe benötigt. Daher liegt ein Schwerpunkt des BMW Engagements zur Erhaltung von Mobilität im Bereich des Verkehrsmanagements. Ein zentraler Punkt: die Organisation der Verkehrswege.

Verkehr und Wirtschaftswachstum stehen in engem Zusammenhang.

Wenn – besonders zur Ferienzeit – die Autokolonnen auf den Fernstraßen auf bis zu 100 Kilometern anwachsen, kostet das den Autofahrer nicht nur Zeit und Nerven. Vor allem wird auch volkswirtschaftliches Wachstum gebremst und messbare Schäden entstehen.

Die BMW Group setzt sich aktiv für ein funktionierendes Verkehrssystem ein. Im Fokus stehen dabei vor allem die sich stetig verschärfenden Verkehrsprobleme in Ballungsräumen und auf Autobahnen sowie der knapper werdende Parkraum an Wohn- und Zielorten. Im Mittelpunkt der BMW Forschung stehen dabei eine konsequente Erweiterung der Datenbasis für Verkehrslageerfassung, management und -information, eine intelligente Lenkung des Verkehrs sowie die effiziente Nutzung vorhandener Verkehrssysteme.

Intelligente Stauforschung: Verstehen, was auf der Straße passiert.

Wie fließt der Verkehr? Um diese Frage zu beantworten, setzt BMW seit Jahren verschiedene Methoden und Sensoren zur Verkehrsdatenerhebung ein. So liefern klassische stationäre Messstellen Informationen über den Verkehrsfluss auf Autobahnen und Hauptstraßen; Systeme mit automatischer Fahrzeugerkennung stellen erstmals echte Reisezeiten bereit und die moderne Datenerfassung aus der Luft kann als ortsungebundene und direkte Methode zur flächigen Erfassung des Verkehrs herangezogen werden. Neueste Errungenschaft sind die so genannten „Floating Cars“. Diese Fahrzeuge erfassen flächendeckend den Verkehrs- und Straßenzustand sowie Wetterdaten. Alle Informationen werden anschließend über Funk verarbeitet und netzweit verbreitet. Die Ziele der Datenaufbereitung sind eine qualitativ hochwertige Verkehrsinformation, die Entwicklung neuer Prognoseverfahren sowie Tests bestehender Messverfahren. All diese Maßnahmen tragen dazu bei, Stauursachen zu erkennen und zu verstehen, Staus zu vermeiden und dem Autofahrer damit mehr Mobilität zu ermöglichen.

Verschiedene Methoden und Sensoren zur Verkehrsdatenerhebung

Wie Staus entstehen, wie sie sich auf Straßen ausbreiten und wie sie sich wieder auflösen – das sind die Themen, mit denen sich die Stauforschung der BMW Group befasst. Um internationale Vergleiche anstellen zu können, arbeitet sie mit Experten in den USA zusammen. Und die Ergebnisse sind überraschend: So ist Stau nicht gleich Stau. Ursachen sind zwar häufig so genannte „aktive Engpässe“, zum Beispiel durch den Übergang von einer dreispurigen in eine zweispurige Autobahn oder durch langsame Lkw auf der Überholspur. Im Gegensatz zu den USA gibt es jedoch in Deutschland oftmals eine stabile Ausbreitung des Staus in Wellen über mehrere Kilometer.

Simulation zum besseren Verständnis.

Neben der Stauforschung auf der Straße betreibt die BMW Group seit Jahren die virtuelle Darstellung von Verkehrsprozessen. Unter dem Motto „Von der Straße direkt in den Rechner“ wird der Verkehr in Simulationsprogrammen realistisch abgebildet. Ziel ist die Bewertung und Optimierung von Verkehrsmanagement- und Fahrerassistenzsystemen. Dafür werden Verfahren zur Stauerkennung und Reisezeitschätzung aus simulierten Verkehrsdaten entwickelt und Fahrerassistenzsysteme am Computer nachgebildet. So bildet beispielsweise das Simulationsprogramm PELOPS, das die BMW Group zusammen mit dem Institut für Kraftfahrwesen in Aachen entwickelt hat, die Komponenten Fahrer, Fahrzeug und Verkehr sowie deren Interaktionen nach.

Daneben arbeiten die Spezialisten an einer stetigen Verbesserung der automatischen Störungserkennung. Denn die Qualität von Verkehrsinformationsdiensten ist in hohem Maße abhängig von der Erfassung aktueller und zuverlässiger Verkehrs- und Wetterdaten. Diese Voraussetzung ist jedoch in weiten Teilen des Verkehrsnetzes bisher nicht zufrieden stellend erfüllt. Verkehrsstörungen werden häufig zu spät entdeckt, ungenau lokalisiert und zeitlich unpräzise erfasst. Ergebnis: Oft erhält der Fahrer die Informationen nicht rechtzeitig und inhaltlich veraltet.

Automobile als Sensoren nutzen.

Die BMW Group Lösung: Floating Car Data (FCD). Floating Cars sind im Verkehr „mitschwimmende“ Fahrzeuge, die als mobile Sensoren dienen. Diese Autos verfügen über einen GPS-Empfänger und ein Mobilfunkmodul zur Positionsbestimmung des Fahrzeugs. Mit dessen Hilfe werden zum Beispiel Standort und Reisezeiten anonym an eine Verkehrszentrale geschickt, die die erhaltenen Daten mit anderen Fahrzeugen abgleicht, um einen Stau zu erkennen. FCD ist bereits in Serie – mehr als 40.000 Fahrzeuge sind schon heute auf deutschen Straßen unterwegs. Die BMW Group arbeitet hier mit anderen Herstellern zusammen, um in Zukunft eine flächendeckende Datenerfassung zu erreichen. Rund zehn Prozent aller Fahrzeuge sind dafür mindestens notwendig.

Datenerfassung in der Zukunft – Fahrzeuge im Dialog.

Noch Zukunftsmusik, an Prototypen jedoch bereits erforscht, ist die erweiterte, fahrzeuggenerierte Verkehrsdatenerfassung „Extended Floating Car Data“ (XFCD). Sie ermöglicht eine präzisere Verarbeitung der Verkehrsinformationen als FCD. Mit XFCD erkennt das Fahrzeug die Situation selbst. Alle vorhandenen Daten werden direkt im Automobil gemessen und ausgewertet. So können Aussagen sowohl über lokale Gefahren, wie zum Beispiel Glatteis oder Aquaplaning, als auch über die aktuelle Verkehrssituation, wie zum Beispiel die Auflösung eines Staus, gemacht werden.

Das Fahrzeug leitet dann die Information an eine Verkehrszentrale weiter und könnte parallel über die Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation andere betroffene Autos im Umfeld warnen, was zu einem noch schnelleren und direkten Informationsfluss beiträgt. Für das neue Datenerfassungssystem muss keine zusätzliche Hardware im Fahrzeug eingebaut werden. XFCD funktioniert vielmehr auf Basis der bestehenden Fahrzeugarchitektur und wird nur durch Softwareprogramme ergänzt. In einem modernen Automobil liegen neben der Geschwindigkeit auch eine Vielzahl weiterer Daten aus dem Fahrzeugsystem vor.

Die Einführung moderner Bordnetze, von Fahrdynamikregelung und Fahrerassistenzsystemen, bietet ein weites Spektrum verfügbarer Daten, die zum Informationsgewinn über die Verkehrslage, zum Straßenzustand und zur aktuellen Wetterlage herangezogen werden können. Dazu zählen beispielsweise Daten von Abblend-, Fern- und Nebellicht, Außenthermometer und Klimaanlage, Bremse, Navigationssystem, Regensensor oder Scheibenwischer.

Der größte Vorteil bei XFCD ist die Möglichkeit, alle Meldungen direkt an ein anderes Fahrzeug zu übertragen. Die Informationen werden schneller verarbeitet und über Ad-hoc-Netze an alle betroffenen Fahrzeuge in der Umgebung weitergegeben. Jedes Fahrzeug übernimmt dabei – je nach Situation – die Rolle des Senders, Empfängers oder Vermittlers. Der Vorteil: Ad-hoc-Netze organisieren sich selbst, sie sind durch das „Multi-Hopping“-Verfahren in ihrer Reichweite prinzipiell unbegrenzt und benötigen keinerlei zusätzliche Infrastruktur.

Teststrecken für modernes Verkehrsmanagement.

Für ein verbessertes Verkehrsmanagement setzt sich die BMW Group zum Beispiel am Standort München ein. So erproben die Spezialisten beispielsweise auf einem Abschnitt der A 92 die Telematik von morgen.

Dabei ist modernste Technik im Einsatz. Ein dichtes Netz von Sensoren sorgt für eine lückenlose Verkehrsüberwachung. Die Datenübertragung erfolgt per Breitband zur schnellen Problemidentifikation und aktuellen Verkehrsinformation. Verarbeitet werden die Daten in der BMW Group und der Verkehrsleitzentrale Freimann. Auf diese Weise werden unter anderem Warnsysteme erprobt und Simulationsmodelle für die Stauforschung geeicht. Die ständige Videoerfassung der Strecke beinhaltet außerdem einen schönen Zusatznutzen: Über BMW Online können sich Autofahrer ein genaues Bild vom Verkehr auf der Strecke verschaffen.

Unter dem Motto „In München zeigen, was machbar ist“, beschäftigten sich die MOBINET Experten außerdem mit der Optimierung des Verkehrs im Hauptstraßennetz. Ein Beispiel ist BALANCE, eine Software für die „Grüne Welle“. Intelligente Ampeln mit moderner Steuerung ermitteln dabei den aktuellen Verkehrszustand und wählen automatisch ein geeignetes Signalprogramm. Anhand der Daten mehrerer Kreuzungen optimiert BALANCE die Steuerung in ganzen Straßenzügen in München. Der Vorteil für die Verkehrsteilnehmer: weniger Staus – weniger Wartezeiten. Insgesamt konnten Staulängen und Wartezeiten um bis zu zehn Prozent reduziert werden; die Netzkapazität der Straßen wurde um bis zu 15 Prozent gesteigert. 60 Münchner Ampeln passen sich bereits der Verkehrssituation an.

Ein weiterer positiver Effekt: Grüne Wellen sorgen auch für weniger verkehrsbedingte Halte an Ampeln. Das senkt den Treibstoffverbrauch und die Emissionen der Fahrzeuge.

Quelle: BMW Presse-Information vom 28.02.2006

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Weiterführende Informationen im Internet:

www.bmwgroup.com, Rubrik „Verantwortung“
www.bmwgroup.com/scienceclub
www.connecteddrive.com
www.parkinfo.com
www.bmw-telematik.de
www.ifmo.de

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