Künstliche Intelligenz wird bereits in großem Umfang für kritische Infrastrukturen eingesetzt und hat das Potenzial, das Leben in einer Stadt zu revolutionieren. Konzepte der intelligenten Stadt, in der Geräte durch das Internet der Dinge angetrieben, Autos ohne Fahrer fahren und die Heizsaison durch die intelligente Zuteilung von Ressourcen gesteuert wird, sind noch ziemlich weit von unserer Realität entfernt, aber Innovationen, die dazu führen, dass der städtische Verkehr in naher Zukunft von Autofahrern und Fußgängern neu überdacht wird. Vor einigen Wochen wurde unser Unternehmen eingeladen, an der Ausschreibung zur Erstellung eines digitalen Zwillings für mehrere Straßenabschnitte in Baden-Württemberg teilzunehmen, um eine KI-gestützte Analyse von Modellen durchzuführen. Leider mussten wir die Idee aufgrund des kurzen Zeithorizonts des Projekts ablehnen, aber das Thema ist für die Analyse interessant.

Welche Vorteile können die Verkehrsteilnehmer von digitalen Zwillingen erwarten?

Die Erzeugung virtueller Zwillinge der physischen Umgebung und der ihr zugrunde liegenden Prozesse hat das Potenzial, die Optimierung städtischer Verkehrsnetze zu verbessern. Echtzeitdaten, prädiktive Analysen und Simulationen sind Schlüsselkomponenten, die Fortschritte wie Mobility-as-a-Service (MaaS) erleichtern könnten. Dies hat das Potenzial, sich positiv auf Einwohner und Besucher der Stadt, Stadtplaner und Verkehrsbetriebe auszuwirken. Digitale Zwillinge können daher ein wichtiges Instrument zur Verringerung von Staus und Verkehrsunfällen sein und damit ein neues Maß an Verkehrseffizienz und -sicherheit bewirken.  

Eines der Hauptvorteile der Technologie ist die Möglichkeit, gefährliche Lebenssituationen zu simulieren und auf der Grundlage der Analyse die Risiken und potenziellen Vorteile von Innovationen zu verstehen. Zum Beispiel eine der Anforderungen der Ausschreibung war die Schaffung eines 3D-Live-Modells einer Kreuzung. Die Aufgabe des Ausführenden ist es, eine virtuelle Realität aufzubauen, in der alle Straßenakteure (auch die, die in naher Zukunft geschaffen werden) enthalten sind, und Szenarien zu simulieren, die im wirklichen Leben aus Sicherheitsgründen nicht umgesetzt werden könnten.

Digitale Zwillinge in der Praxis 

Singapur und Shanghai haben digitale Zwillinge ihrer Verkehrssysteme für die Planung und die Gewinnung fortschrittlicher Erkenntnisse eingeführt. Das virtuelle Singapur, das als erster digitaler Zwilling eines Landes gilt, nutzt eine detaillierte Karte in Echtzeit, um den Verkehrs- und Fußgängerfluss zu analysieren, Stauen zu vermeiden und einen reibungslosen Verkehr zu gewährleisten. In Shanghai dient der digitale Zwilling der Yangpu-Brücke als “intelligentes Gehirn”, das den Verkehr und Notfälle überwacht, um Probleme schnell zu erkennen und zu beheben. 

Digitale Zwillinge sind auch an anderen Orten auf dem Vormarsch. Die Zusammenarbeit mit Hexagon und Fujitsu in Städten wie Stuttgart, Deutschland, hat zu einer IoT-Plattform zur Überwachung von Hochwasserständen, Parkplatzbelegung und mehr geführt. Tallinn, Seoul und Des Moines haben die Technologie des digitalen Zwillings bereits eingeführt, und Analysten gehen davon aus, dass bis 2025 mehr als 500 Städte diesem Beispiel folgen werden, wodurch sich bis 2030 Einsparungen von bis zu 280 Milliarden Dollar ergeben könnten.

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Forbes

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