Analyse des Fahrverhaltens von Binnenschiffen mithilfe des maschinellen Lernens und Entwicklung eines mehrstufigen mathematischen Modells zur Berechnung der Bewegung von Schiffen in sechs Freiheitsgraden (SixDoF+AIS)

Beteiligte Wissenschaftler

Kathrin Donandt, M. Sc.
Jakob Rzeszutko, M. Eng.
Dr.-Ing. Michael Schröder
Prof. Dr.-Ing. Bettar Ould el Moctar

Projektbeschreibung

Aufgrund der verhältnismäßig hohen Verkehrsdichte und der Manövriervorgänge auf engen Wasserstraßen ist eine möglichst genaue Vorhersage des Manövrierverhaltens von Schiffen zur Optimierung des Verkehrs auch im Zusammenhang mit der Entwicklung von Fahrassistenzsystemen unabdingbar. Im Projekt soll die Prognose der Bewegung und des Raumbedarfs der an einer gegebenen Verkehrssituation beteiligten Schiffe iterativ in zwei Schritten erfolgen: Zunächst werden mithilfe einer mit AIS-Daten trainierten künstlichen Intelligenz die Trajektorien der Schiffe ermittelt, für die dann in einem zweiten Schritt mit einem Manövriermodell die jeweiligen Fahrspurbreiten der Schiffe ermittelt werden.

Wesentliche Projektziele sind demnach:

  • Bewertung der Sicherheit und Leichtigkeit von Verkehrssituationen und Ermittlung kollisionsfreier Schiffstrajektorien unter Berücksichtigung des prognostizierten Verhaltens beteiligter Verkehrsteilnehmer durch eine mit AIS-Daten trainierte künstliche Intelligenz.
     
  • Weiterentwicklung von mathematischen Modellen zur Simulation der Bewegung von Binnenschiffen bei Manövriervorgängen in allen sechs Freiheitsgraden unter Berücksichtigung von Sloshing, Gewässerströmung, Maschinendynamik und Flachwassereinflüssen.
Bundesanstalt für Wasserbau

Projektlaufzeit: 01. Januar 2021 - 31. Dezember 2023

Projektpartner