Wie sich mit Künstlicher Intelligenz Ampelphasen möglichst genau prognostizieren lassen, hat Student Kevin Heckmann untersucht.
Der diesjährige Förderpreis der nordhessischen Bauwirtschaft geht an den Kasseler Studenten Kevin Heckmann. Er erhält die mit 3000 Euro dotierte Auszeichnung für seine Masterarbeit „Erstellung von Datenmodellen zur Phasenprognose von Lichtsignalanlagen mit Methoden des maschinellen Lernens“.
Der motorisierte Straßenverkehr ist die dominierende Emissionsquelle des deutschen Verkehrssektors. Ein vielversprechender Ansatz, die Emissionen zu reduzieren, stellt der Einsatz von Systemen dar, die Informationen zwischen Fahrzeugen und vorausliegenden Ampeln übertragen. Sogenannte Ampelassistenzsysteme stellen Geschwindigkeitshinweise und Fahrempfehlungen über eine Anzeige im Fahrzeug oder via Smartphone bereit. Als besonders herausfordernd erweist sich dabei, die Signale von verkehrsabhängig gesteuerten Ampeln zuverlässig zu kalkulieren. Entsprechende Verfahren müssen in der Lage sein, die Zeitpunkte der bevorstehenden Signalwechsel trotz einer stetigen Dynamik genau vorherzusagen.
Eine Genauigkeit von 97 Prozent
Kevin Heckmann hat sich daher in seiner Masterarbeit damit befasst, geeignete Datenmodelle zu erstellen, um mithilfe von Künstlicher Intelligenz (KI) Ampelphasen möglichst genau zu prognostizieren. Um die Modelle zu entwickeln und zu evaluieren, nutzte er bereits bestehende Prozessdaten von realen Ampelanlagen an großen Straßenkreuzungen im Kasseler Stadtgebiet. Anschließend verwendete der 30-Jährige diese Modelle, um KI-Algorithmen zu trainieren. Das Ergebnis: Auf Basis seiner Modelle ließen sich die nächsten Ampelphasen mit bis zu 97-prozentiger Genauigkeit korrekt vorhersagen. Mit einer Genauigkeit von bis zu 94 Prozent wurde außerdem die Zeit prognostiziert, die bis zum Wechsel in die nächste Ampelphase verbleibt. Nach Ansicht der Jury sind die Ergebnisse des Preisträgers sehr überzeugend und wertvoll.
Wesentliche Probleme lösen
Der Förderpreis wird gestiftet von der Arbeitsgemeinschaft Stufenausbildung (Bau) Kassel (ASK). Die ASK verleiht die Auszeichnung in Kooperation mit dem Fachbereich Bauingenieur- und Umweltingenieurwesen der Universität Kassel einmal jährlich in einer öffentlichen Feierstunde an Studierende des Fachbereichs für hervorragende Abschlussarbeiten. Die auszuzeichnenden Arbeiten sollen unter Beachtung einer kostengünstigen Planung, Konstruktion und Bauausführung einen Beitrag zur Lösung wesentlicher Probleme in der ingenieurwissenschaftlichen Praxis leisten.