Übersicht ITS Projekte.

MOZARAT PHASE 3

Zielsetzung

  • Starre und adaptiv geregelte Lichtsignalanlagen durch netzübergreifende, kontinuierliche Echtzeit-LSA-Programmauswahl ergänzen:
  • Echtzeitverkehrssteuerung, die den Verkehr im gesamten Netz erfasst und steuert, soll Kapazitäten erhöhen und Aufwände senken
  • Phase 3 geht über die Klärung der Machbarkeit mit einem Digital Annealer, als zentrale Berechnungseinheit der Phase 1+2 hinaus. Konkretisiert wird MOZART durch eine Referenzarchitektur und einem Simulationsprototyp zur (Teil-)Netzsteuerung.

Beschreibung

Ziel ist Bremsen/Beschleunigung zu vermeiden und z. B. LKW-Pulks zu priorisieren. Für komplexe Optimierungsprobleme brauchen herkömmliche Verfahren sehr viel Zeit. Notwendig ist eine Berechnung in wenigen Sekunden. Die grundsätzliche Anwendbarkeit der Digital Annealer Unit zur Optimierung von Verkehrsnetzen ist in den Phasen 1+2 beantwortet worden. In Phase 3 wird nun ein konkretes Teilnetz im Hafen (Die Knotenpunkte 105-108 und 1867 im Bereich Köhlbrandbrücke bis Neuhof und Reiherstieg Hauptdeich) modelliert und mit historischen Daten die Verkehrsströme abgebildet. Im Einzelnen: - Modellierung der Mehrspurigkeit, Abbiegebeziehungen sowie Zuordnung der Fahrspuren zu den jeweiligen Lichtsignalanlagen - Einbindung historischer Parameter (Verkehrsdaten), ua. zur Dimensionierung der Stressparameter - Implementation der mathematischen Beschreibung mikroskopischer Fahrverhalten (Reaktionszeiten, Abbiege-, Brems- und Beschleunigungsverhalten LKW/PKW) - Simulation von Verkehrsbelastungen im Hafenteilnetz; Sensitivitätsprüfung bei unterschiedlichen Verkehrsbelastungen unter Einsatz von Freigabezeitverkürzung/-verlängerung und Auslassen nicht benötigter Freigabezeiten - Prognose von LSA-Schaltpunkten unter Berücksichtigung von Mindestfreigabezeiten, Phasenfolgen und -übergängen - Bewertung der Leistungsfähigkeit und des Optimierungspotenzials - Einbinden verschiedener Verkehrssteuerungsstrategien (umweltsensitives Verkehrsmanagement, Routenpriorisierung) und Bewertung der Auswirkungen - Berücksichtigung der Zeitkomponenten und Latenzen von der Verkehrserfassung bis zur Verkehrssteuerung, Einbeziehung der Gesamtumlaufdauer in der Optimierung - Bestimmung einer Referenzarchitektur: Definition technischer Kernanforderungen für eine kontinuierliche Echtzeit-Signalprogramm-Optimierung Die durch etablierte Verkehrssimulationssoftware modellierten Netze werden mit den Optimierungsprognosen der Fujitsu Digital Annealer Unit und bspw. mobsim (MATsim) zur mathematischen Beschreibung verknüpft. Ausgehend von den Ergebnissen der Phase 3, soll das Modell nicht mehr mit realitätsnahen, synthetischen Daten versorgt werden, sondern durch reale Daten aus dem Port Road Management Center der HPA.

Technologie & Trends

  • Digital Annealer dient als Brücke zwischen klassischen Architekturen und Quanten-Rechnern für eine starke Verkürzung der Rechendauer bei sehr umfangreichen Optimierungsaufgaben
  • Zuverlässige Sensorik, die Datenschutzbelange berücksichtigt
  • in Ergänzung; eine leistungsfähige 5G-Schnittstellen für flexible Sensoranpassungen und Vermeiden aufwändiger Kabelverlegungen, denn irgendwann soll die LSA nur noch das Signal für die Ampelphase erhalten.

Chancen

  • Optimale LSA-Schaltung: Ausschöpfen von Kapazitäten der konstruktiven sowie auch technischen Infrastruktur des stark belasteten Hafennetzes
  • außerdem eine Reduzierung von Schadstoffemissionen durch optimierte Fahrweise (Brems- und Beschleunigungsverhalten)
  • darüber hinaus entsteht ein verbessertes Verständnis der Zusammenhänge von Verkehrslage und Netzsteuerung; Netzlagebild, Engpassanalyse, Integration von Drittdaten, Car2x LSA-abhängig, offen für Human2x, Bike2x, Vorrang für Polizei, Feuerwehr, ÖPNV etc.
  • ein flexibel gesteuertes Netz lässt Einsparungen in Wartung, Personal, Invest erwarten
  • Sensorik räumlich flexibel, Zukunftssicherheit für kommende Detektionsverfahren

Medien

Vorläufiger Imagefilme des Konzeptes von FUJITS
 

Green4TransPort

Zielsetzung

  • Ziel des Projekts ist es, Schwerverkehre an ausgewählten Ampelkreuzungen mittels V2X verlässlich zu identifizieren und zu priorisieren, um den (intermodalen) Verkehrsfluss und die Verkehrssicherheit zu erhöhen und den Ausstoß von Emissionen zu verringern.

Beschreibung
Unternehmen:

  • Feldtest im Bereich des Kattwykdamm, in dem alle Transportträger inkl. beweglicher Infrastruktur vertreten sind, um Einsatzfelder im intermodalen Zusammenspiel zu finden, in denen die Technologie einen hohen Mehrwert, insbesondere in Bezug auf Verkehrssicherheit und Verkehrsfluss generieren kann.
  • Ausgestattet werden zunächst 200 Lkw, um die vernetzte Erfassung detaillierter Informationen über den Verkehr in hoher Qualität und in Echtzeit zu testen.
  • Vor Ort können so die Ampelschaltungen optimiert werden, um Brems- und Beschleunigungsvorgänge des Schwerverkehrs an den Kreuzungen zu minimieren. Speditionen können flüssiger und vorhersagbarer durch den Hafen fahren.
  • Verstetigung des Schwerverkehrs nutzt allen Verkehrsteilnehmern und hilft Emissionen zu verringern.

Chancen

  • Nutzung der ITS Installation in weiteren ITS Projekten. Lkw als fahrende ITS Vehicle in HH.
  • Ausrollen der Fahrzeug-Vorrangschaltung auf weitere Knotenpunkte sowie andere Nutzergruppen.
  • Busbeschleunigung und Bevorrechtigung.

Technologie & Trends
eingesetzte Technologie:

  • C-ITS, WLAN 802.11p / ITS-G5 (SPaT/MAP, DENM, CAM, IVS)

Innovation

  • Verkehrsabhängige Priorisierung von Schwerverkehren, um den Gesamtverkehrsfluss zu erhöhen. Ggf.

Datenquelle

  • Existierende Schleifen im Hafengebiet für unvernetzte Verkehre und DENM/CAM Nachtichten von den vernetzten Trucks an die Infrastruktur Zuordnung zu

Technologietrends

  • Internet of Things
  • Automatisierung

Medien
https://dashboard.bwvi.hamburg.de/download/4881dfd2b6493436b8e3d052777a94b9/68448d6e334c8e75dc0903074a9d1c90
https://dashboard.bwvi.hamburg.de/download/4eded18eeacb9a0654ba879e59c5fa6b/94388729a47b358dd6aa933d3cdd01ed

I2PANEMA

Zielsetzung

  • Das Ziel des Verbund-Forschungsprojektes "I2PANEMA" ist es, mithilfe von Sensorik / IoT verschiedene Informationen von Schiffen zu erfassen und über geeignete Schnittstellen darzustellen/auszutauschen.
  • Drei Business-Szenarien mit verschiedenen Use Cases wurden identifiziert, in denen die zu entwickelnde IoT-Plattform helfen soll, Prozesse zu optimieren.
  • Business-Szenario 1 in Zusammenarbeit mit der Hafenstrategie (HPA-PS) zur Erfassung und Übermittlung durchschnittlicher Emissionswerte von Schiffen.
  • Business-Szenario 2 in Zusammenarbeit mit dem Landstromprojekt (HPA-PE) zur Erfassung und Übermittlung durchschnittlicher Stromverbräuche von Schiffen, um die Nutzung von Landstromanlagen zu optimieren
  • Business-Szenario 3 in Zusammenarbeit mit dem Fährbetrieb der HADAG zur Implementierung einer auf Echtzeitdaten basierenden Fahrgastinformation (erwartete Ankunftszeit, Meldung von Störungen im Betriebsablauf)

Beschreibung

  • I2PANEMA steht für "Intelligent, IoT-based Port Artefacts Communication, Administration and Maintenance" und gehört dem Clusterprogramm ITEA3 auf Initiative von EUREKA an. => Ziel: Stärkung von software-intensiven Systemen
  • Projektkonsortium besteht u.a. aus Fraunhofer IML, Fraunhofer CML, Materna, NXP, Universität Rostock und NautilusLog
  • Das Projekt ist zu 100% gefördert / finanziert über das BMB

Chancen

  • Fortschreitende Digitalisierung im Flottenmanagement und Rechnungswesen (Monitoring, Control, Digital Twin)
  • Automation von Geschäftsprozessen
  • Erfassung von Datensätzen als Grundlage für zukünftige Entscheidungen
  • Erhöhung der Transparenz von Prozessen im Hafen
  • Effizienzsteigerung und Reduktion von Wartungsausfällen
  • Erhöhung der Sicherheit zwischen Mensch und Maschine
  • Evaluierung von Innovationen: Sensorik / IoT auf Schiffen
  • Innovationsführerschaft im Flottenmanagement und Übertragbarkeit auf andere Häfen
  • Risikoarme Evaluierung neuer Flottensysteme (Nautiluslog)
  • Umfassende Einbindung der Hafenfähren in öffentliche Mobilität (HVV-App)
  • Förderung von umweltfreundlichen Technologien

Technologie & Trends

  • IoT
  • Sensorik
  • Retrofitting
  • Smartphone App
  • IoT Gateways

I2PANEMA_Vorstellung.pdf

RoboVaaS - Robotic Vessels as a Service

Zielsetzung

  • Bereitstellung von Dienstleistungen auf Basis von unbemannten Oberflächen- (ASV Autonomous Surface Vehicle) und Unterwasserfahrzeugen (ROV Remotely Operated Vehicle).
  • Fokus auf die Services: Anti-Grounding, Unterwasser-Inspektion von Schiffen und Erfassung von Umweltdaten.

Beschreibung

  • Bau eines autonomen Oberflächenfahrzeuges (ASV) als Versuchsplattform
  • Integration einer Transportplattform für das ROV in das ASV
  • Aufbau der Infrastruktur für Steuerung von ASV und ROV sowie Darstellung der Daten in einer Landstation oder auf einem Schiff zur besseren Situationseinschätzung

Ergebnis: Testen und Bereitstellen der drei Services und der notwendigen Software-Infrastruktur (Anti-Grounding, Underwater Inspection, Environmental Data Gathering)

  • Auswirkungen: schnellere Erschaffung eines Lagebildes in Fragen wie Bathymetrie (Vermessung), Schiffsinspektion, schnelleres und effizienteres Handeln aufgrund der Echtzeitinformationen

Chancen

  • Test und Realisierung eines Bathymetrie-Services
  • Innovation im Bereich Schiffsinspektion
  • Agile und schnelle Datenerhebung im Hafen

Technologie & Trends

  • Steuersoftware für autonomes Oberflächenfahrzeug
  • Innovatives Sonarsystem
  • Kombination von Oberflächenfahrzeug und Unterwasserroboter erlauben vielfältige Aufgabengebiete im Hafen
  • Hohes Technologie-Level am Ende des Projektes erwartet, Marktreife 3-4 Jahre nach Projektende geplant Zuordnung zu Technologietrends: Automatiesierung

Medien
RoboVaas_project_trailer_ENG.mp4

SmartBRIDGE Hamburg

Zielsetzung

  • integrale bauliche Überwachung und Zustandserfassung
  • Nutzung des Potentials der Digitalisierung für Betrieb und Instandhaltung
  • Schaffung einer Plattform für weitere Forschungsanwendungen
  • Optimierung der Instandhaltungsstrategie

Beschreibung

In naher Zukunft werden autonome Transportsysteme große Teile der Infrastruktur beherrschen. Parallel dazu werden automatisierte Systeme für die Verkehrsabwicklung sorgen. Diese Entwicklung macht es erforderlich, zu jeder Zeit das Gesamtsystem der Infrastruktur und den Status kritischer Bauwerke beurteilen zu können, zum einen als Datengrundlage für die automatisierten Systeme zur Verkehrssteuerung, Routing und der Abwicklung von Sondertransporten, zum anderen, um im Kontext der Unterhaltung prädiktiv agieren zu können. Daraus ergibt sich der zwingende Bedarf an Systemen zur automatisierten Zustandserfassung und Überwachung, welche die etablierten Beurteilungs- und Inspektionsprozesse nach DIN 1076 unterstützen und ergänzen. Diese Systeme liefern enorme Datenmengen, die automatisiert ausgewertet und miteinander vernetzt werden müssen, um den Infrastrukturbetreibern und Eigentümern ad hoc den Bauwerksstatus und dessen Prognose visualisieren zu können. Das Kernziel des Projektes „smartBRIDGE Hamburg“ ist es, die Möglichkeiten zur integralen baulichen Überwachung und Zustandserfassung in einem breiten Spektrum zu erproben und die damit verbundenen technologischen Möglichkeiten und das Potential der Digitalisierung für Betrieb und Instandhaltung der Infrastruktur auszuschöpfen. Der Anspruch ist es, die mit diesem Ansatz verbundene Komplexität so aufzubereiten, dass sie für den Eigentümer und Betreiber trotzdem intuitiv erfassbar bleibt. Dazu sollen am „Großdemonstrator Köhlbrandbrücke“ alle Datenströme bestehender und neu zu installierenden Überwachungssystemen sowie die Ergebnisse der Bauwerksprüfung in einem digitalen Zwilling des Bauwerks zusammengeführt und hinsichtlich zeitlicher, räumlicher und technischer Dimensionen miteinander vernetzt werden. Durch die Kombination der Daten, deren Aufbereitung und Visualisierung entstehen völlig neue Informationen, die verschiedenen Bedarfsträgern (Fachingenieuren, Entscheidern, Öffentlichkeit) ohne Expertenhilfe ad hoc eine Übersicht über die wichtigsten Zustandsparameter und deren Prognose verschaffen. Dazu müssen aus den Datenmengen durch modell und/oder datenbasierte Auswertungen spezielle Condition Indicators (CI = Zustandsindikator) generiert werden.

Chancen

  • Pilotierung eines umfangreichen Monitorings im Kontext der Bauwerksunterhaltung im Sinne von "predictive maintenance"
  • Zustandserfassung in Echtzeit
  • Überwachung von defizitären Schwachstellen und Analyse für vorhandene Bauwerksstrukturen

Technologie & Trends

  • BIM - Building Information Modeling
  • Digitaler Zwilling
  • Sensorik & IoT
  • Prädiktive Instandhaltung

Medien
Bewerbungsvideo zum Deutschen Digital Award deutsch:

smartBRIDGE Hamburg

Bewerbungsvideo zum Deutschen Digital Award englisch:

smartBRIDGE Hamburg - English version

Projekt Homepage (Content -Hub):

https://smartbridge.hamburg

DLSA - Digitalisierung der Lichtsignalanlagen-Infrastruktur im Hamburg Hafen

Zielsetzung

  • Effiziente Steuerung und Nutzung der vorhandenen Infrastruktur
  • Optimierung der Informationsflüsse zur effizienten Steuerung der Warenströme.
  • Ausweitung der Fahrzeugdetektion zur Optimierung der Verkehrslageanalyse

Beschreibung

  • Ertüchtigung 28 Lichtsignalanlagen (LSA)
  • Modernisierung Port Road Management Center (PRMC)
  • Bluetooth-Sensorik und –Schnittstellen (BT)
  • Integration G4T Connect

Chancen

  • Reduzierung der vom Verkehr ausgehenden Emissionen von Luftschadstoffen und Treibhausgasen

Technologie & Trends

  • OCIT
  • BT
  • Steuerung Grünphasen
  • PRMC
homePort

homePORT - das HPA-Reallabor als Messegelände im Herzen des Hafens

Pünktlich zum Start des ITS Weltkongresses (11. – 15.10.2021) eröffnet der Container Campus "homePORT".

homePORT ist ein im Herzen des Hamburger Hafens gelegener Innovationscampus und urbanes, maritimes Reallabor, dessen Ziel es ist, innovativen und ambitionierten Hafenakteuren, der Wissenschaft, Technologieunternehmen und Start-Ups einen Freiraum zum Ausprobieren, Experimentieren und Kollaborieren mit anderen Partnern und Akteuren zu geben.

Das Reallabor umfasst neben einem Container Campus, der als Anlaufpunkt für die Community dient, auch die Zugänge zu Hafen-Infrastrukturen. Als "Urban Tech Playground" bietet homePORT bereits heute ein Angebot an entsprechenden Testflächen zu Wasser, Luft und Land.

Während des ITS Weltkongresses wird der homePORT zum dronePORT: Auf der exklusiven Demonstrationsfläche finden während der gesamtem Kongresswoche täglich verschiedene Drohnen-Demonstrationen statt. Ob Flug-, Schwimm- oder Unterwasserdrohnen, ihr könnt euch alles aus nächster Nähe anschauen und mit den Projekten austauschen. Neben den Drohnen gibt es weitere spannende Aussteller und Demonstrationen zu 3D-Druck und Sensorik.

Wer noch kein Ticket zum ITS Kongress hat, für den ist der ITS Public Day am 14. Oktober eine tolle Alternative: An diesem Tag ist das gesamte Messegelände, inklusive homePORT, für die Bürgerinnen und Bürger geöffnet. Unter diesem Link kann man sich registrieren: Programm zum ITS Public Day - hamburg.de

Weitere Infos zur Location, zum Programm und den einzelnen Projekten findet ihr auf unserer Website: ITS 2021 @ homePORT – homePORT


Die HPA auf Instagram

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