ARROW: Augmented Reality-ExpeRimente für kleine Objekte auf Rädern

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr.-Ing. Heather Kaths; Professor Dr. Didier Stricker
• Fachliche Zuordnung: Verkehrs- und Transportsysteme, Intelligenter und automatisierter Verkehr
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 564809505

Herkömmliche und elektrische Fahrräder, (E-)Tretroller und ähnliche Fahrzeuge sind klein und (teilweise) durch Muskelkraft angetrieben, was zahlreiche Vorteile mit sich bringt. Solche „small things on wheels“ (STOW) haben daher erhebliches Potenzial, die Ziele der Strategie für nachhaltige und intelligente Mobilität der Europäischen Kommission zu erreichen. Ihre Förderung verlangt nach einer Verkehrsinfrastruktur, die die Sicherheit und den Komfort der STOW-Nutzenden gewährleistet. Dies erfordert ein umfassendes Verständnis ihres Nutzungsverhaltens, des gemischten STOW-Verkehrsflusses sowie die Entwicklung darauf basierender Planungswerkzeuge. Aktuelle technologische Fortschritte im Bereich Augmented Reality (AR) ebnen hierbei den Weg für innovative Methoden in Verkehrsexperimenten. Das Projekt ARROW zielt darauf ab, grundlegende Kenntnisse über das Verhalten von STOW-Nutzenden und den STOW-Verkehrsfluss zu erweitern, wobei ein Schwerpunkt auf sozialen Verhaltensweisen wie dem Fahren in Paaren liegt. Ein weiteres Ziel ist die Entwicklung von AR-Technologie, die Verkehrsexperimente mit mehreren Teilnehmenden im Außenbereich ermöglicht. Darüber hinaus strebt ARROW an, standardisierte Methoden und experimentelle Protokolle für die Verwendung von AR in Verkehrsexperimenten zu etablieren. ARROW ist in sechs Arbeitspakete gegliedert. Im ersten Arbeitspaket, Entwicklung kollaborativer AR-Technologie, werden erweitertere Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) Algorithmen entwickelt, die dynamische Umgebungen und kollaboratives Mapping unterstützen. Das zweite Arbeitspaket, Kollaborative AR als Methode für Verkehrsexperimente, umfasst die Erprobung der im ersten Paket entwickelten Technologien, die Entwicklung experimenteller Protokolle und die Validierung der AR-Methoden. Das dritte Arbeitspaket, Experimente, umfasst die praktische Vorbereitung und Durchführung von zwei AR-Experimenten. Die dort erhobenen Daten werden im vierten Arbeitspaket, Datenanalyse und Verhaltensmodellierung, verwendet, um operative Verhaltensmodelle für STOW-Modi zu formulieren, zu kalibrieren und zu validieren. Die Ergebnisse der ersten drei Arbeitspakete werden im fünften Arbeitspaket Open AR lab zusammengeführt. Dort werden Entwicklungsleitfäden und methodischen Hinweise für den Einsatz von AR-Technologie in Verkehrsexperimenten auf einer zugänglichen Plattform beschrieben. Das abschließende Arbeitspaket Publikation widmet sich der Dissemination der Ergebnisse und dem Verfassen des Abschlussberichts. Der Output von ARROW umfasst sechs Journal-Publikationen oder Konferenzbeiträge, kalibrierte und validierte operationale Verhaltensmodelle für den STOW-Verkehr, die soziales Verhalten einbeziehen, sowie die Integration dieser Modelle in die mikroskopische Verkehrssimulationssoftware SUMO. Zusätzlich werden ein Leitfaden für die Entwicklung und Nutzung eines AR-Labors für Verkehrsexperimente sowie Open-Source-Softwarekomponenten mit der Dokumentation verfügbar gemacht.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Dr.-Ing. Alain Pagani