Der Geschäftsbereich Smart Mobility verfügt über langjährige Erfahrung in den Bereichen Umfeldwahrnehmung, Lokalisierung und Künstliche Intelligenz für hochautomatisierte Mobilitätssysteme. Unsere Expertise reicht von autonomen Shuttles im öffentlichen Personennahverkehr über kooperative Fahrfunktionen für vernetzte Fahrzeugflotten bis hin zu Technologien für den automatisierten Bahnbetrieb. Ziel unserer Forschung ist es, Mobilität sicherer, effizienter und nachhaltiger zu gestalten.
Ein besonderer Schwerpunkt unserer Arbeit liegt auf KI-basierten Wahrnehmungssystemen. Fraunhofer FOKUS deckt die gesamte Entwicklungskette ab: von der Datenerfassung und automatisierten Annotation über das Training neuronaler Netze bis hin zur Validierung und Absicherung der entwickelten KI-Modelle. Auf Basis eigener Werkzeuge und Methoden entstehen robuste Lösungen, die speziell auf die Anforderungen komplexer Mobilitäts- und Bahnsysteme zugeschnitten sind.
Für den automatisierten und digitalisierten Bahnbetrieb entwickeln wir intelligente Systeme, die Schienenfahrzeuge in die Lage versetzen, ihre Umgebung zuverlässig zu erfassen und Objekte und Personen präzise zu lokalisieren. Durch die Fusion von Sensordaten aus Laserscannern und Kameras erkennen unsere Lösungen Gleise, Signalanlagen, Bahnsteige, Personen, Fahrzeuge, Tiere sowie weitere statische und dynamische Objekte in Echtzeit. Damit schaffen wir die Grundlage für sichere Automatisierungsfunktionen und den Betrieb automatisierter Züge auch außerhalb streng kontrollierter Testumgebungen.
Im Projekt Berliner Digitaler Bahnbetrieb (BerDiBa) wurden diese Technologien erfolgreich weiterentwickelt. Dabei entstanden KI-Verfahren zur zuverlässigen Erkennung von Objekten im Gleisumfeld sowie leistungsfähige Methoden zur Erstellung hochwertiger Trainingsdaten für Bahnanwendungen. Gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Forschung leistete Fraunhofer FOKUS damit einen wichtigen Beitrag zur Digitalisierung und Automatisierung des Bahnverkehrs.
Ergänzend entwickeln wir Digitale Zwillinge für Schienenfahrzeuge und Bahninfrastrukturen. Durch die Verknüpfung von Fahrzeug-, Infrastruktur-, Umwelt- und Sensordaten entstehen virtuelle Abbilder des Bahnbetriebs, die eine kontinuierliche Überwachung, vorausschauende Analysen und die Unterstützung automatisierter Betriebs- und Instandhaltungsprozesse ermöglichen. Die digitalen Zwillinge ermöglichen die teleoperierte Steuerung von Zügen aus der Leitstelle. Digitale Zwillinge bilden damit eine zentrale Grundlage für einen effizienten, resilienten und zukunftsfähigen Bahnbetrieb.
Mit unserer Expertise in Künstlicher Intelligenz, Sensorfusion, Lokalisierungstechnologien und digitalen Zwillingen unterstützen wir Bahnunternehmen und Infrastrukturbetreiber bei der Entwicklung sicherer, leistungsfähiger und vertrauenswürdiger Lösungen für den automatisierten Bahnverkehr der Zukunft.
Fraunhofer-Institut für Offene Kommunikationssysteme