Lösungsweg

Die AORTA-Plattform wird in Form einer hierarchischen Architektur (Makro- und Mikromanagement) realisiert und interagiert mit einer Vielzahl von Sensoren und Verkehrsteilnehmern. Dazu gehören intelligente Ampeln, IoT-Sensorik und Fahrzeuge mit unterschiedlichem Vernetzungs- und Automatisierungsgrad. Die AORTA-Plattform verwendet Verkehrsdaten, die entlang der Strecke des Einsatzfahrzeugs zum Einsatzort erhoben werden, stellt eine Verbindung mit dem Verkehrs- und dem Notfallmanagementsystem her und verwaltet die individuelle Verbindung mit jedem angeschlossenen Fahrzeug. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass eine maximale Anzahl von Fahrzeugen frühzeitig über den Einsatz und die Route von Rettungsfahrzeugen informiert werden und das Unfallrisiko insbesondere mit kreuzendem Verkehr wird minimiert.

Erreicht wird dies mittels einer engen Integration von Infrastruktur, Sensorik, Kommunikation, Mensch-Maschine-Schnittstelle und Fahrzeugtechnik, was koordinierte Entscheidungsebenen verschiedener Abstraktionsgrade von der Einsatzleitstelle bis hin zum automatisierten Fahrmanöver auf kleinflächigem Raum ermöglicht. Im Projektverlauf wird eine auf künstlicher Intelligenz und Fahrzeugkommunikation basierende, dezentrale Plattform, die kooperative Fahraufgaben zum Bilden einer Rettungsgasse mittels zentraler oder/und verteilter Entscheidungsfindung durchführt, entwickelt. Zu diesem Zwecke aggregiert die Plattform alle notwendigen statischen und dynamischen Informationen von vernetzten Fahrzeugen, digitaler Straßeninfrastruktur und Sensorik entlang bzw. an spezifischen Punkten der Route von Einsatzfahrzeugen. Die gesammelten Informationen werden lokal mit Hilfe von KI- und Regelalgorithmen verarbeitet, um situations- und fahrzeugspezifische Manöver zu berechnen.


Zur Beeinflussung des Verkehrs auf der Makroebene und der Minimierung der Verkehrsdichte entlang der Route eines Einsatzfahrzeuges wird eine Anbindung an Siemens Lichtsignalanlagen beabsichtigt und im Projektverlauf zusammen mit der Stadt Kaiserslautern realisiert.


Das Makromanagementsystem umfasst weiterhin optimierte Routingalgorithmen für Einsatzfahrzeuge auf Basis der der AORTA-Plattform zugänglichen Verkehrsinformationen und Einsatzdaten der Rettungsleitstelle.  Dies schließt bspw. die Attribute der LSAs (Anzahl auf der Einsatzstrecke, Steuerbarkeit, Verkehrszustand), die prädizierte Verkehrsdichte und Einsatzhistorien mit ein. Dabei sollen die Fahrsicherheit und Einsatzschnelligkeit maximiert werden. Zur weiteren Unterstützung werden neben der optimierten Route zudem verkehrsabhängige Empfehlungen bzgl. der Fahrgeschwindigkeit, Spurnutzung (bzw. Spurwechsel) generiert und dem Fahrer des Einsatzfahrzeugs über die HMI-Schnittstelle bereitgestellt.

 

Im Rahmen des automatisierten Mikromanagements soll der Straßenverkehr, je nach vorhandener technischer Infrastruktur durch die Vorgabe von Fahrinstruktionen und/oder Fahrempfehlungen an den Verkehrsteilnehmer, so beeinflusst werden, dass für die herannahenden Einsatzfahrzeuge rechtzeitig ein Fahrweg ausreichender Breite gebildet werden kann. Vor allem automatisierte Fahrzeuge sollen dabei ihre Fahrtrajektorien basierend auf den eigenen Sensorinformationen und durch Datenaustausch auch in Koordination mit anderen Fahrzeugen so planen und realisieren, dass das Übergeordnete Ziel einen freien Fahrstreifen für Rettungskräfte zu bilden erreicht wird, ohne dabei die durch die Umgebung sowie Fahrzeugkinematik und –dynamik vorliegenden Beschränkungen zu verletzen.

 

Um nicht-automatisierte Fahrzeuge und andere Verkehrsteilnehmer ebenfalls in diese Szenarien einbinden zu können, werden dafür mobile Endgeräte (Smartphones, Tablet-Computer) genutzt, die als Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) für die Nutzer dienen. Diese HMI sind in die Gesamtarchitektur eingebunden und in der Lage sowohl Informationen (Position, Wegeplanung, Geschwindigkeit) an das AORTA Cloud-System zu liefern, um das Lagebild zu verfeinern, als auch, wie die automatisierten Fahrzeuge, dessen Meldungen zu erhalten und die Nutzer frühzeitig über nahende Einsatzfahrzeuge zu informieren oder durch präzise Anweisungen bei der Rettungsgassenbildung zu unterstützen.