Mit der Co-Simulationsumgebung Eclipse MOSAIC wurden verschiedene Simulatoren, z. B. für den Verkehr, die Straßeninfrastruktur, die Kommunikation und das einzelne Fahrzeug kombiniert. So konnte u. a. der Verkehr innerhalb von 24 Stunden auf einem 20 km langen Streckenabschnitt auf der spanischen Autobahn AP7 bei Girona mit 125.000 Fahrzeugen auf Basis realer Verkehrsdaten virtuell dargestellt werden. Der Verkehr bestand dabei aus einem Mix aus LKW, konventionellen sowie vernetzten und automatisierten Fahrzeugen. Das FOKUS-Forschungsteam konnte dann mit Hilfe von Eclipse MOSAIC eine umfassende Bewertung der im Projekt entwickelten Lösungen zur Verkehrsschätzung und -steuerung durchführen, wie dynamische Spurzuweisungen und variable Geschwindigkeitsvorgaben.

Kostenintensiver Ausbau mit Wechselverkehrszeichen kann durch vernetzte, automatisierte Mobilität reduziert werden

Simulationsuntersuchungen für den Anwendungsfall der Anzeige von variablen Geschwindigkeitsbegrenzungen auf Wechselverkehrszeichen haben ergeben, dass sich die Verkehrseffizienz um 15 Prozent verbessert. Sie haben allerdings auch gezeigt, dass die Platzierung von wenigen Wechselverkehrszeichen auf strategischen Positionen eine nur leicht geringere Leistung ergibt, die sich mit höherer Durchdringungsrate von vernetzten, automatisierten Fahrzeugen ausgleichen lässt. Das bedeutet, dass die Kosten für den teuren Infrastrukturausbau mit Wechselverkehrszeichen durch Digitalisierung und Kommunikation reduziert werden können. Die Ausstattung der Straßen mit Road Side Units (RSU) für ETSI ITS-G5 Kommunikation oder die Verdichtung der Netze für LTE/5G sind im Vergleich zu Wechselverkehrszeichen günstiger, da z. B. keine aufwändigen Asphaltarbeiten für Induktionsschleifen notwendig sind.

Im Projekt wurde Eclipse MOSAIC in folgenden Punkten erweitert:

• Detailverbesserungen der bereits integrierten Kommunikationsmodelle für WLAN (ETSI ITS-G5) und LTE/ 5G;
• Entwicklung von neuen Modellen sowohl für Mischverkehr als auch für Infrastrukturelemente, wie Wechselverkehrszeichen und Sensoren;
• neue Schnittstelle zur nahtlosen Integration von Anwendungen, mit der der Programmcode ohne Anpassung direkt simuliert und danach im Feld integriert werden kann.

INFRAMIX beschäftigte sich seit 2017 mit der Vorbereitung der Straßeninfrastruktur, um den Mischverkehr von konventionellen und automatisierten Fahrzeugen bestmöglich zu unterstützen und die Übergangszeit sicher und effizient zu gestalten. Hauptziel von INFRAMIX war es, sowohl physische als auch digitale Elemente der Straßeninfrastruktur zu entwerfen, zu verbessern und zu testen – und dies sowohl in Simulationen als auch im Echtbetrieb. Entlang von spezifischen Szenarien, wie Baustellenbereiche oder Autobahnauffahrten, wurde erprobt und getestet, wie Verkehr künftig trotz neuer Anforderungen entsprechend vorhersehbar, sicher und effizient gesteuert werden kann. Das essenzielle Kernelement war dabei eine »hybride« Straßeninfrastruktur, die in der Lage ist, in der Übergangszeit alle Fahrzeuge gleichermaßen zu adressieren und so die Grundlage für das künftige automatisierte Mobilitätssystem bildet.

Zum INFRAMIX-Projektteam gehörten unter anderen der österreichische Straßeninfrastrukturbetreiber ASFINAG sowie Siemens, TomTom und BMW. Das Projekt wurde von der Europäischen Union im aktuellen Rahmenprogramm für Forschung und Innovation, Horizon 2020, gefördert.