Ein multi-modales Soziale-Kräfte-Modell zur Konfliktanalyse und Abschätzung der Verkehrssicherheit und Leistungsfähigkeit gemeinsam genutzter Verkehrsflächen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Volker Berkhahn; Professor Dr.-Ing. Bernhard Friedrich
• Fachliche Zuordnung: Verkehrs- und Transportsysteme, Intelligenter und automatisierter Verkehr ; Konstruktiver Ingenieurbau, Bauinformatik und Baubetrieb
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 248905318

In diesem Vorhaben werden Modelle für die Bewegung und das vorausschauende Konfliktlösungsverhalten aller Verkehrsarten (weiter-)entwickelt, so dass das komplexe Verhalten auf gemeinsam genutzten Verkehrsflächen möglichst realitätsnah abgebildet werden kann. Dies ermöglicht es, bereits in der Entwurfsphase Planern ein Werkzeug für die Abschätzung der Verkehrssicherheit derartiger Verkehrsflächen an die Hand zu geben.Insbesondere für den Aspekt der Konfliktlösungsstrategien wurde in der ersten Förderphase ein mehrstufiges Modell entwickelt, welches für alle Verkehrsarten eine realitätsgetreue Abbildung der Wahrnehmung und in einer Konfliktsituation die Auswahl genau einer spezifischen Lösungsstrategie ermöglicht. Simulationen mit diesem Modell führen zu plausiblen Ergebnissen, die gegenüber Realdaten anhand makroskopischer Parameter validiert wurden. Die Analyse realer Verkehrssituationen hat jedoch ergeben, dass in vielen jeweils ähnlichen Situationen insbesondere Radfahrer eine große Bandbreite an möglichen Verhaltensweisen zeigen. Die Analyse möglichst vieler Verhaltensweisen ist für die Untersuchung der Verkehrssicherheit von besonderer Bedeutung. Allerdings ist die gleichzeitige Berücksichtigung unterschiedlicher Verhaltensweisen in dem deterministischen Modell aus der ersten Förderphase nicht möglich. Daher werden in dem beantragten Vorhaben die in den Realdaten zu beobachtenden Konfliktlösungsstrategien sowie die Faktoren, die zur Auswahl der jeweiligen Strategien führen, identifiziert und analysiert. Aufbauend darauf wird ein stochastisches Entscheidungsmodell für die Wahl einer Konfliktlösungsstrategie entwickelt und zusammen mit den jeweiligen Strategien in das Simulationsmodell integriert. Dieses Entscheidungsmodell berücksichtigt zusätzlich die Unsicherheit bei der menschlichen Wahrnehmung.Weiterhin wurde in der ersten Förderphase anhand von Realdaten erarbeitet, dass nicht nur das Verhalten im Konfliktfall, sondern auch die ungestörte Bewegung von verschiedenen äußeren Faktoren abhängt. In der ersten Förderphase lag der Schwerpunkt auf der Analyse von Konfliktsituationen. Somit wurden diese Effekte qualitativ erkannt, jedoch nicht näher parametrisiert. Um eine allumfassende Aussage über die Verkehrssicherheit treffen zu können ist jedoch die Bewertung aller auftretenden Situationen, sowohl für den Konflikt- als auch für den ungestörten Fall, erforderlich. Um diesem in einem Simulationsmodell gerecht werden zu können, werden in dem beantragten Vorhaben die Faktoren, die die ungestörte Bewegung beeinflussen, bestimmt und quantifiziert und darauf aufbauend für ein automatisiertes Verfahren zur Generierung realitätsgetreuer Trajektorien verwendet.Abschließend werden Sicherheitskriterien entwickelt, mit denen eine Abschätzung der Verkehrssicherheit gemeinsam genutzter Flächen möglich ist. Zusammen mit dem weiterentwickelten Modell kann somit eine simulationsbasierte Bestimmung der Sicherheit spezifischer Verkehrsflächen erfolgen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen