Sicher zu Großveranstaltungen mit Mobilitätsapp
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Beim Umsteigen auf dem Weg zu Fußballspielen in der Allianz Arena kann es am Bahnhof Münchner Freiheit eng werden. Ein Forschungsteam der HM entwickelt Simulationen, um mit Hilfe von 5G-Technologien und Personenstromanalyse die besten Verbindungen zur Großveranstaltung zu finden. Eine App soll die Fans sicher ans Ziel bringen.
München, 26. September 2022 – Mobile Kommunikation ist im Straßenverkehr allgegenwärtig: Fußgänger:innen navigieren mit dem Smartphone zum Ziel, Bahnreisende rufen Abfahrtszeiten per App ab. Doch bei großen Menschenansammlungen, wie in den öffentlichen Verkehrsmitteln oder in Krisensituationen an belebten Orten, droht eine Überlastung des Mobilfunknetzes wie der Verkehrswege. Um Gefahren für Leib und Leben zu vermeiden, entwickelt das Forschungsprojekt „Leistungsfähigere Verkehrsinfrastrukturen durch robuste Vernetzung“ (roVer) der Hochschule München (HM) Verfahren, die Netz- und Verkehrsüberlastungen entgegenwirken. Dies geschieht durch eine genaue Bestimmung der lokalen Personendichte sowie Umleitungsvorschläge per App.
5G-Technologie: Anwendungspotenzial lokaler Vernetzung
Vernetzung ist zentral für die Verkehrsinfrastruktur: Mobilgeräte senden klassischerweise Informationen zu einer Basisstation des Mobilfunknetzbetreibers. Mit Einführung der 5G-Technologie tauschen Geräte Daten jedoch auch direkt untereinander aus. Über den „Sidelink“ kommunizieren Handys ohne Umwege miteinander – hochaktuell, präzise und allein lokal verbreitet. HM-Professor Dr. Lars Wischhof und Stefan Schuhbäck untersuchen solche Mobilitätsdaten. Im Projekt roVer arbeiten sie an der Fakultät für Informatik mit HM-Professorin Dr. Gerta Köster und Christina Mayr zusammen. Jene analysieren Personenströme und das Mobilitätsverhalten, das sie über Umleitungsvorschläge lenken möchten.
Leiten von Fußballfans an der Münchner Freiheit
Mayr und Schuhbäck erarbeiten ihre Entwicklungen an einem Beispielszenario für Besucher:innen der Allianz Arena am Bahnhof Münchner Freiheit in München. Dort ist ein zentraler Umsteigebahnhof für Fußballfans, an dem es schnell zu Engpässen kommen kann. Neben Daten der Stadtwerke München (SWM) zu den Fahrgästen der Münchner Verkehrsgesellschaft (MVG), nutzt roVer Mobilitätsdaten, die in einem Studierendenprojekt über die Zählung von Personen an den Zugängen zu den Verkehrsmitteln vor Ort erhoben wurden. Das Unternehmen accu:rate berät die Forscher:innen bei der Modellierung, damit die Algorithmen auch im Praxisalltag mit kommerziellen Simulatoren umsetzbar sind.
Personendichtekarten und Personenstromlenkung
Anhand der über die 5G-Technologie gesammelten Mobilitätsdaten erstellt Schuhbäck, Doktorand und wissenschaftlicher Mitarbeiter im Bereich Funknetzsimulation, lokale, anonymisierte Personendichtekarten. „So kann man genau erkennen, wie viele Menschen sich gerade vor Ort befinden“, sagt Schuhbäck. Daran knüpft Christina Mayr, Doktorandin und wissenschaftliche Mitarbeiterin in der Personenstromanalyse, an. Sie analysiert die Dichtekarten auf Möglichkeiten zur Lenkung der Verkehrsteilnehmenden, bevor es eng wird. Dafür arbeitet sie mit unterschiedlichen Algorithmen aus der Steuer- und Regelungstechnik und erstellt Umleitungsempfehlungen. Lange Wartezeiten oder Überfüllung, beispielsweise der Zugänge öffentlicher Verkehrsmittel, lassen sich so vermeiden.
CrowNet als gemeinsame Basis
Um beide Blickwinkel miteinander zu verknüpfen, entwickelten die Forschungsgruppen gemeinsam die Open Source-Simulationsumgebung CrowNet. Hier laufen Funknetz- und Personenstromsimulation zusammen. Diese integrale Kopplung erlaubt es, die Wechselwirkungen beider Domänen beim Arbeiten zu beobachten. So ist einerseits der Einfluss der Bewegung der Personen auf die lokale Auslastung des Mobilfunknetzes und die Informationsverbreitung zu erkennen. Andererseits lässt sich mit Umleitungsvorschlägen in einer App Einfluss auf die Personenbewegungen nehmen.
Münchner Freiheit: Fans reagieren auf Appell an Gemeinschaftsgefühl
Für das Beispielszenario an der Münchner Freiheit ermöglicht es die Simulation, konkrete Umleitungsvorschläge für die An- und Abreise zum Fußballspiel zu erstellen. Als zentraler Umsteigebahnhof für die Anhänger:innen kann es vor allem an den Ein- und Ausgängen der Station zu Engpässen kommen. Per App erhalten diese daher Wegweisungen, um das Personenaufkommen zu entzerren. 1000 Fans des FC Bayern befragte Mayr in ihrer Untersuchung, um herauszufinden, wie diese auf Umleitungen reagieren.
Erste Ergebnisse zeigen: Ein Appell an das Gemeinschaftsgefühl der Fans untereinander ist für die Akzeptanz der Routenvorschläge besonders effektiv. Das gilt ebenso für eine farblich markierte Karte zu aktuellen Stauungen. „Nur wenn die Umleitungen in der App auch angenommen werden, gelangen die Besucher:innen sicher zum Spiel und somit zum Ziel“, sagt Mayr. Für die Vorschläge, die die App ausgibt, nutzt Mayr einen spezifischen Algorithmus, welcher basierend auf den Informationen aus den Dichtekarten von Schuhbäck Personen umleitet. Am effektivsten ist es demnach, die Besucher immer in diejenigen Eingänge zu lotsen, die aktuell die geringste Personendichte aufweisen. In Schuhbäcks Funknetzsimulationen wiederum fließen die Effekte einer solchen erfolgreichen Personenlenkung ein.
roVer
Das Projekt „Leistungsfähigere Verkehrsinfrastrukturen durch robuste Vernetzung“ (roVer) wird gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen des Förderprogramms Forschung an Fachhochschulen mit dem Förderkennzeichen 13FH669IX6 und läuft von 2018 bis 2023. Projektpartnerschaften sind die Stadtwerke München GmbH (Ressort Mobilität), die accu:rate GmbH, Institute for Crowd Simulation, sowie die Technische Universität München, Fakultät für Informatik.
Gerne vermitteln wir einen Interviewtermin mit HM-Professor Dr. Lars Wischhof sowie HM-Professorin Dr. Gerta Köster.
Kontakt: Christiane Taddigs-Hirsch unter 089 1265-1911 oder per Mail.
Hochschule München Die Hochschule München ist mit rund 500 Professorinnen und Professoren, 750 Lehrbeauftragten und rund 18.000 Studierenden eine der größten Hochschulen Deutschlands. In den Bereichen Technik, Wirtschaft, Sozialwissenschaften und Design bietet sie rund 90 Bachelor- und Masterstudiengänge an. Exzellent vernetzt am Wirtschaftsstandort München, pflegt sie enge Kontakte zur Berufspraxis und engagiert sich in anwendungsbezogener Lehre und Forschung. Die Hochschule München wurde bei EXIST III, IV und EXIST Potentiale als Gründerhochschule ausgezeichnet. Neben Fachkompetenzen vermittelt sie ihren Studierenden unternehmerisches und nachhaltiges Denken und Handeln. Ausgebildet im interdisziplinären Arbeiten und interkulturellen Denken sind ihre Absolventinnen und Absolventen vorbereitet auf eine digital und international vernetzte Arbeitswelt. In Rankings zählen sie zu den Gefragtesten bei Arbeitgebern in ganz Deutschland.
