Zielstellung des Projektes

Unter dem Dach der Allianz Thüringer Ingenieurwissenschaften haben sich sieben Professoren, nämlich Prof. Dr. Matthias Hein und Prof. Dr. Thomas Bachmann vom Thüringer Innovationszentrum Mobilität der Technischen Universität Ilmenau, Prof. Dr. Jan Ehlers und Prof. Dr. Uwe Plank-Wiedenbeck von der Bauhaus-Universität Weimar, Prof. Dr. Carsten Kühnel und Prof. Dr. Torsten Wißmann von der Fachhochschule Erfurt, sowie Prof. Dr. Frank Schrödel von der Hochschule Schmalkalden zu einer Gruppe zusammengefunden, die ein inhaltlich, methodisch und strukturell passfähiges Konzept für eine hochschulübergreifende Forschergruppe entwickelt hat. Unter dem Thema vernetztes und kognitives Fahren sollen sechs Promotionsstellen, die sich auf sieben Promovierende verteilen, geschaffen werden. Die Promovierenden sollen eigenständige, aber im gemeinsamen Kontext stehende Forschungsprojekte durchführen und von den beteiligten Professoren mit dem Ziel der Promotion (insbesondere zum Dr.-Ing.) gemeinsam betreut werden. Die interdisziplinär verzahnten Arbeiten umfassen unterschiedliche Wissenschaftsbereiche der Ingenieur-, Sozial- und Kognitionswissenschaften. Gemeinsame Zielsetzung der eigenständigen Doktorarbeiten ist es, miteinander verbundene Problemfelder zu analysieren und spezifische Lösungen zu erforschen und zu entwickeln, die mittel- bis langfristig zu einer signifikanten Reduzierung der Unfälle im Stadtverkehr mit getöteten und schwerstverletzten Personen führen und gleichzeitig die Verkehrseffizienz erhöhen.
Thematischer Hintergrund

Jedes Jahr verunglücken allein in Deutschland etwa 70.000 Menschen im Straßenverkehr, davon gelten mehr als 10.000 als Schwerverletzt und zusätzlich mehr als 2.000 Unfallopfer sterben an den Folgen der Unfälle. Auf der Fahrzeugseite gibt es einerseits bereits zahlreiche nennenswerte technologische Entwicklungen des hoch-automatisierten, vernetzten und kognitiven Fahrens, mit denen durch Erfassung des Umfeldes und aktives Eingreifen in den Fahrverlauf mittels fortschrittlicher Fahrzeugassistenzsysteme (Advanced Driver Assistance Systems, ADAS) Unfälle vermieden werden sollen. Vor dem Hintergrund der Verkehrs- und Datensicherheit einerseits und umweltverträglicher IT Prozesse (green IT) andererseits nehmen aktuelle Forschungsaktivitäten insbesondere die Frage in den Blick, in welchem Umfang Umfelderfassung, Signalverarbeitung, Steuerung automatisierter Fahrfunktionen und kooperative Routenplanung von der Vielzahl einzelner Fahrzeuge in die Cloud verlagert werden können. Diese Fragestellungen beinhalten vielfältige wissenschaftliche Herausforderungen, die sinnvoll nur in einem interdisziplinären Zusammenschluss der dafür benötigten Expertise bewältigt werden können, die von physikalischen Wirkprinzipien über informationstechnische Beschreibungsansätze bis zu Verkehrspsychologie reicht. Der Fokus wird auf den Innerortsbereich gelegt, da hier die Herausforderungen für solche Systeme am höchsten sind. Die Zusammensetzung des Verkehrs und die Straßenraumgestaltung sind sehr inhomogen, was eine automatisierte Risikoanalyse hoch komplex macht.
Forschungsherausforderung
Eine Herausforderung stellt das erforderliche Netzwerk aus Sensoren, Datenverarbeitungseinheiten und Kommunikationsknoten dar, das verteilt über Fahrzeuge und Straßeninfrastruktur echtzeitfähig miteinander vernetzt werden muss. Ein weiteres Kernproblem ist die Prognose des zukünftigen Verhaltens von anderen Verkehrsteilnehmern und die daraus abgeleitete Risikoabschätzung, die nicht nur in die Algorithmen zur automatisierten Steuerung des Fahrzeugs, sondern auch in die Prozesse für eine sichere und effiziente Verkehrsflusssteuerung implementiert werden müssen.
Promotionsvorhaben
Die vorgesehenen Promotionsthemen lassen sich in drei miteinander verknüpfte Themengruppen mit unterschiedlichen inhaltlichen Ausrichtungen gliedern:
- Intelligente Verkehrsinfrastruktur (IVI),
- Vernetzung von Fahrzeugen, Infrastruktur und Testumgebungen (FIT),
- Verkehrliche Wirkung, soziale Aspekte und Umwelteinflüsse (VWSU).
Die Themen repräsentieren die aktuellen Entwicklungen im Bereich intelligenter Verkehrssysteme. Dabei werden technologische Entwicklungen im Bereich der Fahrzeuge, der drahtlosen Vernetzung und der Infrastruktur so auf den Verkehrsablauf und auf das Verhalten der am Verkehr teilnehmenden Personen angepasst, dass signifikante positive Effekte für Verkehrssicherheit, Verkehrsqualität und die Umwelt (Luftqualität, Lärm, Klima) entstehen können.