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05.11.2015, 13:00 Uhr

Klasse für Ingenieur- und Wirtschaftswissenschaften, 101. Sitzung; Themenbezogene Klassensitzung: Verkehr – Gegenwart und Zukunft / Wie reagieren die Ingenieur- und Wirtschaftswissenschaften auf die Herausforderungen?

Prof. Dr. Gernot Sieg, Münster: Regulierung von Verkehrsmärkten; Prof. Dr. Fritz Busch, München: Vernetzte Mobilität durch kooperative Verkehrssysteme; Prof. Dr. Christoph Stiller, Karlsruhe: Kooperative automatische Automobile

Das Thema „Verkehr – Gegenwart und Zukunft / Wie reagieren die Ingenieur- und Wirtschaftswissenschaften auf die Herausforderungen?“ wurde gewählt, da sich die Verkehrsproblematik – getragen von dem Wunsch nach immer mehr Mobilität – zunehmend verschärft bzw. weiter verschärfen wird: Im Blickpunkt der Öffentlichkeit stehen dabei vor allem die Überlastung des Straßenverkehrs (Stauszenarien) mit teilweise gravierenden Auswirkungen auf die Volkswirtschaft, die Finanzierung dringender Maßnahmen zur Verbesserung der Verkehrsinfrastruktur, die Einrichtung von kooperativen intelligenten Verkehrssystemen, technische Innovationen bei den Antriebssystemen (Elektromobilität, effiziente Motoren etc.), die Verkehrssicherheit (Fahrerassistenzsysteme, autonomes Fahren), der Einsatz digitaler Techniken bei der Verkehrssteuerung, aber auch der Umweltschutz infolge Verkehrsbelastung. Zur Bewältigung der anstehenden Herausforderungen sind vor allem ganzheitliche, systemwissenschaftlich abgesicherte Problemlösungskonzepte gefragt, wobei den Ingenieur- und Wirtschaftswissenschaften bei der Problembewältigung zweifelsohne eine Schlüsselrolle zufällt. Die nachfolgend aufgeführten Vorträge zeigen hierzu zukunftsweisende Lösungsansätze auf und stellen diese zur Diskussion.

Vortrag 1
Prof. Dr. Gernot Sieg, Münster: Regulierung von Verkehrsmärkten

Will man Verkehrssysteme als Märkte betreiben, muss der Markt organisiert und reguliert werden. Insbesondere müssen Marktfehler beispielsweise resultierend aus der Vorstellung dass zusätzliche Straßennutzung keine Kosten verursacht und Regulierungsfehler wie beispielsweise die zur Zeit offensichtliche Unterfinanzierung der Verkehrsinfrastruktur vermieden werden. Oft führt der nicht regulierte Markt zu einer nicht optimalen Qualität und Quantität der Verkehrsinfrastruktur und zu einer Über- bzw. Unternutzung. Viele Effekte des Verkehrs werden vom Markt nicht direkt erfasst. Während Umwelt- und Klimafolgen durch Steuern und Grenzwerte internalisiert werden können, ist dieses für Lärm-, Ballungs- und Stauexternalitäten schwieriger zu realisieren. Darüber hinaus sind die verteilungspolitischen Folgen solch einer Steuerung des Verkehrs über Preise oft unerwünscht. Auch die Verkehrssicherheit erfordert eine ausgewogene Regulierung.
 
Vita
Professor Dr. Gernot Sieg, geboren 1966, ist Inhaber des Lehrstuhls für Industrieökonomik, insbesondere Infrastruktur- und Verkehrsökonomik an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster und Direktor des Instituts für Verkehrswissenschaft Münster im Center für Angewandte Wirtschaftswissenschaften. Nach dem Studium der Mathematik und Wirtschaftswissenschaften in Trier mit Diplom in Wirtschaftsmathematik (1990) Promotion (1993) und Habilitation in Volkswirtschaftslehre (1999) an der Georg-August-Universität Göttingen. Nach Lehr- und Forschungsaufenthalten an der Freien Universität Bozen und der University of Southern California, Los Angeles bis 2013 Direktor des Instituts für Volkswirtschaftslehre an der TU Braunschweig. In der Forschung befasst sich Professor Sieg insbesondere mit industrie- und verkehrsökonomischen Themen. Forschungsschwerpunkte sind Verkehrsmärkte und ihre Regulierung, Verkehrssicherheit. Verkehrspolitik und Transport und Klimawandel. Er ist berufenes Mitglied im wissenschaftlichen Beirat des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur.

Vortrag 2
Prof. Dr. Fritz Busch, München: Vernetzte Mobilität durch kooperative Verkehrssysteme

Die schnellen Entwicklungen im Bereich der Informations- und Kommunikationstechnik bewirken zunehmend Veränderungen auch in den Verkehrssystemen, die die Personen- und Güter-Mobilität im städtischen und regionalen Umfeld gestalten. Besonders treten hierbei die zunehmende und allgegenwärtige Verfügbarkeit von immer vielfältigeren Mobilitätsinformationen sowie der steigende Vernetzungsgrad innerhalb der Verkehrssysteme hervor. Durch Austausch von Daten zwischen Fahrzeugen sowie zwischen Fahrzeugen und einer intelligenten Verkehrsinfrastruktur wird nicht nur die Informationslage über den jeweiligen Zustand des Verkehrssystems verbessert, sondern es werden auch Abstimmungen bis hin zu echten Kooperationen zwischen den Systempartnern möglich. Fahrzeuge bilden halbautomatische Kolonnen und stimmen sich beim Einfädeln und Überholen ab, Ampeln kooperieren mit Fahrzeugen, indem sie Schaltzeiten und Annäherungsverhalten aufeinander abstimmen, Fahrzeuge informieren Leitzentralen und Wartungsdienste über Unfälle, Staus oder kritische Straßen- und Wetterzustände, Verspätungs- oder Umleitungsinformationen des öffentlichen Personennahverkehrs werden in Echtzeit mit Alternativangeboten verschiedener Verkehrsträger im Smartphone angegeben. Diese und ähnliche Anwendungen führen zu einem Zustand hochgradig vernetzter Mobilität in kooperativen Verkehrssystemen, der nebenm vielen unbestreitbaren Vorteilen jedoch auch eine Fülle neuer Herausforderungen und Risiken mit sich bringt. Neben der Regelung/Vereinbarung technischer Standards, die eine Vernetzung überhaupt erst ermöglichen, entstehen Fragen nach Verantwortlichkeiten und Rollenverteilung der beteiligten Systempartner, bis hin zu Kostenträgerschaften. Neuartige Mobilitätsdienste in einer vernetzten Welt führen bereits heute zu Veränderungen im Mobilitätsverhalten und damit mittelbar auch zu veränderten gesellschaftlichen Strukturen, was neue Disziplinen und Denkweisen im Umgang mit Technik fordert. Die aktuelle Diskussion zu derartigen Fragen wird zumeist auf 3 Ebenen geführt: den Diensten und Funktionen, der Informations- und Systemtechnik, der Organisation und Regulation. Der Vortrag stellt einige strukturelle Aspekte dieser Gesamtthematik vor und illustriert den Stand der Technik anhand ausgewählter Beispiele aus Forschung und Implementierung.

Vita
Professor Dr.-Ing. Fritz Busch studierte Bauingenieurwesen an der Universität (TH) Karlsruhe. Die anschließende Promotion im Bereich der Verkehrsflussanalyse schloss er 1986 ebenfalls in Karlsruhe an der Fakultät für Bauingenieur- und Vermessungswesen ab. Im Anschluss wirkte er 4 Jahre in einem internationalen Stuttgarter Ingenieurbüro als beratender Ingenieur für Verkehrstechnik und Verkehrsplanung. Von 1990 bis 2002 war Fritz Busch in verschiedenen Funktionen bei der Siemens AG in München tätig, wo er in den letzten 4 Jahren als Mitglied der Geschäftsgebietsleitung die Verantwortung für Produktmanagement und Systemmarketing des globalen Portfolios der Siemens Straßenverkehrstechnik hatte. Seit 2003 leitet Fritz Busch als Ordinarius den Lehrstuhl für Verkehrstechnik in der Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt der Technischen Universität München. Seine wissenschaftlichen Schwerpunkte liegen in den Bereichen Datenerfassung, Verkehrsmodellierung und Steuerung für intelligente Verkehrssysteme. Er hat seine Arbeiten als Autor und Co-Autor in ca. 150 Aufsätzen in wissenschaftlichen Zeitschriften, Buchbeiträgen, Konferenzbänden und Vorträgen veröffentlicht. Fritz Busch ist Träger der Feuchtinger-Wehner Denkmünze, der höchsten Auszeichnung im deutschsprachigen Bereich des Verkehrswesens. Er leitet den Ausschuss für Verkehrstelematik der Forschungsgesellschaft für Straßen und Verkehrswesen und ist Mitglied verschiedener nationaler und internationaler Gremien und Beiräte, unter anderem des wissenschaftlichen Beirats der Bundesanstalt für Straßenwesen oder des Weltstraßenverbandes PIARC.
 
Vortrag 3
Prof. Dr. Christoph Stiller, Karlsruhe: Kooperative automatische Automobile

Individuelle Mobilität ist für uns Menschen ein hohes Gut. Sie bildet die Basis des Wohlstands und trägt direkt zur Lebensqualität bei. Auf der Kehrseite fordert sie einen hohen Preis in Form von Verkehrsunfällen mit zahlreichen Verletzten und Getöteten, Umweltbelastung durch Lärm und Abgase, Ressour- cenverbrauch durch Verkehrsträger sowie Produktiv- und Freizeitverluste durch Staus. In dieser Situation eröffnen jüngste Entwicklungen im Automobilbereich attraktive Chancen. Zum einen entstehen derzeit in weltweiten Forschergruppen automatische Fahrzeuge. Diese generieren durch Sensorik und digitale Karten ein aktuelles Modell des Fahrzeugumfelds und können auf Basis dieser Infor- mation in zunehmend komplexen Situationen geeignete Fahrtrajektorien planen und umsetzen. Zum anderen schreitet die Technik zu Kommunikation zwischen Fahrzeugen und mit der Infrastruktur rasant voran, so dass sogenannte Car2X Kommunikationssysteme in einigen Jahren als Regelausrüstung in Automobilen zu erwarten sind. Durch Verknüpfung dieser unabhängigen Entwicklungen entsteht mit Car2X- basierter automatisierter Kooperation eine völlig neuartige Form automatisiert kooperativen Verkehrs. Durch explizite Manöverabstimmung lassen sich Fahrtrajektorien selbst in sicherheitskritischen Situationen millisekunden- schnell generieren und sicher ausführen, in denen Autofahrer aufgrund ihres eingeschränkten Kommunikations- und Reaktionsvermögens hierzu nicht mehr in der Lage wären. Gleichzeitig erlaubt die niedrige Latenzzeit der Car2X Kommunikation Manöverausführungen auf erheblich engerem Raum und mit erheblicher Dämpfung der Beschleunigungen. Anwendungsbeispiele werden aus der automatischen Bertha Benz Fahrt und dem Grand Cooperative Driving Challenge Wettbewerb aufgezeigt.
 
Vita
Professor Dr.-Ing. Christoph Stiller studierte Elektrotechnik an der RWTH Aachen und an der Norwegischen Technischen Hochschule in Trondheim, Norwegen. Nach der Promotion an der RWTH Aachen arbeitete er zunächst bei INRS-Telecommunications in Montreal, Kanada und später in der Vor- ausentwicklung der Robert Bosch GmbH in Hildesheim. Seit April 2001 leitet er als Ordinarius das Institut für Mess- und Regelungstechnik des Karlsruher Instituts für Technologie. Seine Forschungsinteressen liegen im Bereich der maschinellen Wahrnehmung und Trajektorienplanung für automatische mobile Systeme. Er ist amtierender Past-President der IEEE Intelligent Transportation Systems Society und Sprecher des DFG Schwerpunktprogramms Kooperativ Interagierende Automobile.