Welche Auswirkungen hätte es für die Umwelt, wenn vier von fünf Fahrzeugen im Straßenverkehr elektrisch betrieben würden? Was bedeutet es für die Reisezeiten der Passagiere, wenn eine zentrale U-Bahnlinie plötzlich ausfällt? Wie viel Hitze geht vom Verkehr aus? Das sind die Fragen, die CityMoS beantworten kann. Das Simulationsprogramm analysiert das Pendlerverhalten, berücksichtigt den öffentlichen Nahverkehr und erkennt generelle Bewegungsmuster – bezieht also nicht nur den Verkehr, sondern alle Mobilitätsfaktoren in seine Berechnungen mit ein. Entwickelt wurde das System nicht in Deutschland, sondern in Singapur an der TUM-Außenstelle "TUMCREATE".
Prof. Alois Knoll von der TUM, Leiter des Lehrstuhls für Robotik, Künstliche Intelligenz und Echtzeitsysteme, sagt:
"CityMoS ist der modernste Mobilitätssimulator, den ich kenne, einerseits, weil er für Rechner mit Mehrkernprozessoren optimiert ist, auf handelsüblichen Computern laufen kann und deren parallele Systeme eine quasi unbegrenzt hohe Simulationsgeschwindigkeit ermöglichen, andererseits, weil Ko-Simulationen unterschiedlichster Art möglich sind. [Durch andere Simulationen, wie von Elektrizitätsnetzen, die an CityMoS gekoppelt werden können] kann die voraussichtliche Entwicklung von Verkehrssituationen oder -aufkommen im Voraus berechnet werden."
TUMCREATE fördert Austausch mit weltweit führenden Forschenden
Schon vor mehr als zehn Jahren hatte sich Prof. Wolfgang Herrmann als damaliger Präsident der TUM für einen stärkeren Forschungsaustausch zwischen dem Stadtstaat und der TUM eingesetzt. So entstand die Forschungskooperation "TUM Campus for Research Excellence and Technological Enterprise" (TUMCREATE). Seit 2010 werden die TUM sowie ihre vielen Kooperationspartner, darunter etwa die Nanyang Technical University (NTU), durch die National Research Foundation (NRF) der singapurischen Regierung finanziert.
Die Partner profitieren dabei von Niederlassungen weltweit führender Forschungsinstitutionen, wie etwa dem Massachusetts Institute of Technology (MIT), der University of Cambridge oder der ETH Zürich, die sich ebenfalls auf dem Campus befinden. Die NRF unterstützte bereits zwischen 2010 und 2021 Initiativen im Bereich der Mobilitätsforschung mit mehr als 70 Millionen EUR: Durchgehend mehr als hundert Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben hier für TUMCREATE nach neuen Lösungen für Mobilität in Megacities gesucht.
CityMoS in der Praxis: Weitere Forschungsprojekte
CityMoS kommt aktuell in drei Projekten zum Einsatz:
- CiLoCharging (2021 bis 2023): Im Münchner Forschungsprojekt City Logistik Charging (CiLoCharging) wird unter der Konsortialführung des Konzerns Siemens eine Flotte des Logistikdienstleisters DHL Freight auf rein elektrischen Betrieb umgestellt. Dafür müssen Ladestationen geplant und dimensioniert werden. Die TUM bringt als wissenschaftliche Partner Doktorandinnen und Doktoranden sowie CityMoS in das Projekt ein. Die Simulationsumgebung für das Lademanagement dient dazu, den Einsatz von Ressourcen für eine ganze Logistikflotte zu optimieren.
- Singapore Integrated Transport and Energy Model (SITEM): Die singapurische Regierung plant, bis 2030 jedes zweite Fahrzeug in Singapur auf elektrischen Antrieb umzustellen. 2040 sollen gar alle Fahrzeuge mit saubererer Energie unterwegs sein. Es stellt sich die Frage, wie sich der Ausbau des E-Verkehrs auf das Stromnetz auswirkt. CityMoS simuliert den Straßenverkehr im Detail und in Echtzeit – jedes Fahrzeug und jede Ampelanlage, mitsamt aktuellem Ladezustand und der Reichweite jedes Fahrzeugs. Zudem dient SITEM dazu, den "Knowledge Transfer" zwischen dem Forschungsbereich und der Praxis in Singapur hinzubekommen.
- Cooling Singapore: In dem Kooperationsprojekt geht es zusammen mit der ETH Zürich, der National University of Singapore (NUS) und der Singapore Management University (SMU) darum herauszufinden, wie hoch der anthropogene Anteil der Stadtwärme ist, also der von Menschen und unserer Infrastruktur gemachte. Mittels CityMoS kann im Speziellen der Beitrag des Verkehrs erforscht werden.
Zum Nachlesen
- TUM (10.10.2022): Singapur: Ein ganzer Stadtstaat als Simulation
