KI steuert Ampeln in Lemgo

Forscher des Fraunhofer-Instituts für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB, Zweigstelle Lemgo für industrielle Automation (IOSB-INA), entwickeln ein System zur Steuerung von Ampeln mittels künstlicher Intelligenz. Die Projekte „KI4LSA“ und „KI4PED“ zielen darauf ab, den Verkehrsfluss zu optimieren, Wartezeiten zu verkürzen und die Sicherheit für Fußgänger an Kreuzungen zu erhöhen.

Herkömmliche Ampelsysteme basieren auf starren Regeln, die realen Verkehrssituationen oft nicht gerecht werden. Bestehende Detektionsmethoden wie Induktionsschleifen in der Fahrbahn liefern nur eine grobe Einschätzung des Verkehrsaufkommens. Die Fraunhofer-Forscher setzen stattdessen auf hochauflösende Kameras und Radarsensoren, um präzise Echtzeitdaten über Fahrzeugmengen, Geschwindigkeiten und Wartezeiten zu erfassen.

Diese Daten werden mit Algorithmen der künstlichen Intelligenz, speziell des Deep Reinforcement Learning, verarbeitet. Das System analysiert die Verkehrslage und berechnet optimale Schaltzeitpunkte für die Ampeln. Ziel ist es, Staus zu reduzieren und damit auch Lärm- und CO2-Emissionen zu verringern. Das Projekt KI4PED konzentriert sich speziell auf die Erkennung und Verfolgung von Fußgängern mittels LiDAR-Sensoren und KI zur Verbesserung der Sicherheit an Zebrastreifen.

Die Erprobung des Systems erfolgte in einer simulierten Verkehrsumgebung, die auf der Stadt Lemgo basiert. Die KI wurde mit einer großen Menge an Daten trainiert, die aus realen Rush-Hour-Verkehrsmessungen stammen. Durch zahlreiche Simulationsdurchläufe lernt die KI, optimale Steuerungsstrategien für komplexe Verkehrsszenarien zu entwickeln.

Das Projekt KI4LSA wird vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) gefördert und soll im Sommer 2022 abgeschlossen werden. Projektpartner sind die Stührenberg GmbH, die Cichon Automatisierungstechnik GmbH, die Stadtwerke Lemgo und Straßen.NRW.