Wie künstliche Intelligenz Autos fit für die Zukunft macht

Du fragst dich schon lange was der Verkehr der Zukunft für uns bereit hält? Du hast immer schon von staufreien Autobahnen und einer auf dich zugeschnittenen Steuerung geträumt? Durch Künstliche Intelligenz ist eine staufreie Zukunft möglich und nebenbei hilfst du automatisch bei der Reparatur der Straße und schonst dabei die Umwelt und deine Geldbörse.

Das Stauende oder das Ende der Staus?

Unvorstellbare 459.000 Stunden standen Fahrer*innen 2018 allein in Deutschland in 745.000 Staus. Das ergibt eine Steigerung von 5 % im Vergleich zum Jahr 2017 (1). Das Stauaufkommen im Sommer 2018 in Österreich ist sogar um 12,1 % verglichen mit dem Vorjahr gewachsen (2).

Um diese Überlastung der Straßen zu vermeiden, führt die Universität Cambridge eigens Versuche durch, die Verkehrsströme analysiert und in der Stauvermeidung einzusetzen versucht (3). Damit durch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz in diesem Bereich Verbesserungen erzielt werden können, muss man grundlegende Komponenten dieser Problematik definieren. Staus werden in statische, variable, punktuelle und psychologische Staufaktoren gegliedert. Psychologische Staufaktoren bezeichnen Verzögerungen, die auf das Fahrverhalten der Verkehrsteilnehmer*innen zurückgehen (4).

Grundlegend ist hier zu bedenken, dass das Überholen und Spurenwechseln bei dichtem Verkehr zu Staubildung führen. Dieses Phänomen kann durch Kommunikation zwischen den Autos gelöst werden, indem die Verkehrsströme auf den verschiedenen Fahrstreifen unterschiedliche Geschwindigkeiten annehmen und dadurch ein Einordnen der Verkehrsteilnehmer erlauben (3).

Um in diesem Bereich die Einsatzmöglichkeit der cleveren Algorithmen nützen zu können, müssen möglichst reale Daten generiert werden. Die Universität Cambridge berechnete, dass durch das Einsetzen dieser Technologie die gesamte Verkehrsgeschwindigkeit um 35 % gesteigert werden kann. Bedenken gibt es jedoch weiterhin bezüglich der Umsetzung, falls man sich zwischen den einzelnen Anbietern nicht auf ein System einigen kann (3).

Mensch am Steuer – Ungeheuer?

Eine weitere Errungenschaft durch den Einsatz von künstlicher Intelligenz im Verkehr, ist die Reduktion der Unfallzahl und mehr Sicherheit im Verkehr. Neun von zehn Unfällen gehen auf menschliches Fehlverhalten zurück. Intelligente Technik wird zukünftig genutzt, um das autonome Fahren zu etablieren und dadurch die Fehlerquellen zu minimieren (5).

Die Firma Waymo entwickelte eine Technologie auf Basis eines Datenschatzes von über fünfzehn Millionen autonom gefahrenen Kilometern, die Fußgänger*innen und Radfahrer*innen, selbst in weiter Distanz, erkennt (6). Das System registriert, dass sich verschiedene Verkehrsteilnehmer*innen unterschiedlich verhalten und passt das Tempo an die Situation an (7).

Der Sinn des Fahrens…

Ein weiterer für den Einsatz von künstlicher Intelligenz sprechender Effekt ist, dass durch aktives Fahren ein Beitrag zur Instandhaltung des Straßennetzes geleistet werden kann. Eine moderne App am Smartphone ermöglicht durch Scannen der Straßen und Weiterleitung dieser Daten an eine Straßenmeisterei eine schnelle und gezielte Reparatur von Schäden wie Schlaglöchern. Um sensible Daten zu schützen, die wichtig zum Erhalt der Privatsphäre der Nutzer*innen sind, werden von dem gefilmten Videomaterial nur die Straßen analysiert (8).

Die Firma RoadBotics arbeitet mit 160 Staaten weltweit zusammen, um Videodaten zu sammeln und zu analysieren und dadurch in diesem Bereich präventiv tätig zu sein. Die Schäden werden durch eine Punkteskala bewertet und jeder Staat kann dann diese Informationen nutzen, um Reparaturen zur Erhaltung einer intakten Infrastruktur zu veranlassen (8).

In Kombination betrachtet spielen diese unterschiedlichen Technologien zur Verbesserung des Verkehrs und des Fahrgefühls zusammen und ergänzen sich gegenseitig. Es können sehr positive Effekte für alle Verkehrsteilnehmer erwartet werden und auch weitere Faktoren des gesamten Verkehrsgeschehens, wie der Arbeitsaufwand von Einsatzfahrzeugen, sollten diese positiven Auswirkungen deutlich vernehmen können.

Wohin geht die Fahrt?

Ein neuster Prototyp wurde von Sony in Zusammenarbeit mit NVIDIA und Autozulieferbetrieben vorgestellt. Bei diesem Auto ist die Handschrift von Sony deutlich am Panoramascreen, der durch eine fließende Gestensteuerung bedient wird, sichtbar. Durch diesen Screen werden Fahrinformationen, Kommunikation und Unterhaltung in einem ansprechenden Design vereint (9).

Durch weitere Displays auf der Rückseite der Vordersitze und integrierten Lautsprechern in den Nackenstützen wird jedem Mitfahrer*in ein persönliches Unterhaltungslevel geboten. Diese Präferenzen der Passagiere werden vom Auto gespeichert. Um dem Nutzer*in immer den aktuellsten Technikstand zu ermöglichen, kann das Autos drahtlos upgedatet werden (9).

Eine weitere Entwicklung analog dem Side-stick in Flugzeugen von Airbus Industries sieht Mercedes-Benz eine Mittelkonsole vor, auf welcher der Fahrer händisch seine beabsichtigten Lenkimpulse eingibt. Ein enormer Vorteil ist darin gelegen, dass eine Envelope Protection, also ein Programm, welches Betriebs- und Fahrgrenzen kennt bzw. für den jeweiligen Zustand berechnet, die unerwünschten intendierten Steuerimpulse ausfiltern könnte. Somit würden beispielsweise reflexartige Reaktionen des Fahrers*in, welche häufig zu Unfällen führen, eliminiert werden und es könnten Konflikte mit anderen Fahrzeugen, ohne Eingriff des Lenkers*in, ausgewichen werden (9).

Mehr als heiße Luft

Ein ständiges Forschungsgebiet in der Automobilindustrie ist die Kraftstoffeinsparung bzw. die Steigerung der Motoreffizienz. Mit 170 Mitarbeitern*innen weltweit versucht der Autozulieferer Bosch, neben den schon zuvor erwähnten Herausforderungen, den Straßenverkehr durch Einsatz von künstlicher Intelligenz emissionsfrei zu machen (5).

Die Firma Deutz optimiert durch mathematische Modelle Abgasfilter. Dank künstlicher Intelligenz haben diese Datenmodelle eine schnelle und hohe Lernfähigkeit und helfen damit der Firma effiziente Antriebe zu konstruieren (10).

Im Mobilitätssektor werden uns zukünftig spannende Innovationen auf unterschiedlichen Ebenen erwarten. Die Hoffnungen der Nutzer*in auf Verbesserungen durch den Einsatz neuster Technologien sollen erfüllt werden.

Quellen

  1. ADAC (2019): Staubilanz 2018 – Neue Rekordlängen.
    URL: https://www.adac.de/der-adac/verein/corporate-news/staubilanz/ [30.1.2019]
  2. Obermayr; Dachs und Kner (2018): ÖAMTC-Bilanz Sommerreiseverkehr 2018.
    URL: https://www.ots.at/presseaussendung/OTS_20180904_OTS0005/oeamtc-bilanz-sommerreiseverkehr-2018 [30.1.2020]
  3. Hyldmar, Nicholas; He, Yijun und Prorok, Amanda (2019): Driverless cars working together can speed up traffic by 35 percent.
    URL: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/05/190519191641.htm [31.1.2020]
  4. Walden, Ivana (2019): Wie entsteht eigentlich Stau und was können wir alle gemeinsam dagegen tun.
    URL: https://blog.asfinag.at/auf-der-autobahn/wie-entsteht-stau/ [31.1.2020]
  5. CTI – Car Training Institute (2019): Kein Produkt ohne KI – Interview mit Christoph Peylo, Bosch Global.
    URL: https://cti.euroforum.de/ai-in-automotive/kein-produkt-ohne-ki-christoph-peylo-pc/ [30.1.2020]
  6. Hersman, Deborah (2019): Safety at Waymo / It’s not magic, it’s Waymo’s engineering!.
    URL: https://blog.waymo.com/2019/10/safety-at-waymo-its-not-magic-its.html [30.1.2020]
  7. Hersman, Deborah (2019): Safety at Waymo / Selfdriving cars & other road users.
    URL: https://blog.waymo.com/2019/08/safety-at-waymo-self-driving-cars-other.html [30.1.2020]
  8. Finkle, Lauren (2020): AI’s Mild Ride: RoadBotics puts AI on Pothole Patrol.
    URL: https://blogs.nvidia.com/blog/2020/01/09/ai-national-pothole-day/ [31.1.2020]
  9. Shapiro, Danny (2020) Man Meets Machine: Autonomous Driving Gets the Human Touch at CES 2020.
    URL: https://blogs.nvidia.com/blog/2020/01/17/autonomous-driving-human-touch-ces-2020/ [31.1.2020]
  10. Deutz (2019): Effizientere Antriebe dank künstlicher Intelligenz.
    URL: https://www.deutz.com/media/kundenmagazin/deutzworld-2-2019/kuenstliche-intelligenz/ [30.1.2020]

Bilder: pixabay.com

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