mobil-e-Hub

Dezentral optimierte Integration digitaler Services zur Personenmobilität sowie zur Nahversorgung für eine elektrische, drohnenbasierte Lieferlogistik im ländlichen Raum

 

Als Teil eines Konsortiums, das außerdem aus der TU Clausthal sowie den Industrieunternehmen bridgingIT, Ciconia, doks. innovation, Insensiv und Overrath besteht, erforscht das InES im Projekt mobil-e-Hub ein neuartiges Konzept zur Nahversorgung mit Hilfe einer elektrischen, drohnenbasierten Lieferlogistik.

mobil-e-Hub will den Herausforderungen des (insbesondere durch den e-Commerce) zunehmenden Logistikverkehrs auf der letzten Meile zum Kunden begegnen. Der Ausweitung von Verkehrsströmen durch Lieferflotten verschiedener Dienstleister und Anbieter soll ein System an die Seite gestellt werden, das vorhandenen Pendelverkehr, insbesondere des öffentlichen Nahverkehrs, als Transportmedium nutzbar macht.

Technologischer Mittelpunkt und zentrale Projektinnovation von mobil-e-Hub ist ein neues Logistiksystem, das Drohnen mit Transportboxen über Trägersysteme an (elektrische) Fahrzeuge zur Personenmobilität – die mobilen e-Hubs – binden kann. Die Drohnen selbst übernehmen autonom an automatisierten Kommissionierungsstationen die für den Lebensmittel-transport optimierten Boxen, setzen auf die dafür ausgerüsteten Fahrzeuge auf und heben direkt am Übergabeort vom Fahrzeug ab, um die Box selbstgesteuert zu übergeben. In einer zweiten Entwicklungsstufe wird das Trägersystem dann auch mit Fahrzeugen des Individualverkehrs (z.B. durch Relingmontage) verbunden werden.

Konkret bearbeitet das InES in diesem Projekt das Teilvorhaben „Data-Science-basierte Optimierung kooperierender Softwareagenten für Mobilitäts- und Logistiksysteme“ und verfolgt damit zwei Forschungsströme:

Einerseits soll die Interaktion der Drohnen durch ein System autonomer Agenten modelliert werden, was sowohl die dezentrale Steuerung ohne Single Point of Failure als auch die Erreichung übergeordneter Ziele ohne Aufgabe der individuellen Handlungsspielräume ermöglicht. So soll es zum Beispiel möglich sein, knappe Ressourcen wie Landeplätze effizient zu nutzen, eine energieoptimierte Betriebsstrategie zu etablieren und sich an unvorhergesehene Änderungen des Gesamtsystems flexibel anzupassen.

Zweitens steht die softwaretheoretische Absicherung von komplexen Systemen im Forschungsfokus. Die gesamte Lieferinfrastruktur – bestehend aus Drohnen, stationären und beweglichen Landeplätzen, Transportfahrzeugen und Warenhäusern sowie Wartungs- und Überwachungs-teams im regulären Betrieb – muss hochautomatisiert und intelligent funktionieren, damit das System effizient ablaufen und robust auf unvorhergesehene Störungen reagieren kann. Daraus folgt, dass auch Eingriffe zur Fehlerbehebung und die Rückführung in einen Normalzustand ohne menschliche Intervention möglich sein müssen, was die Erforschung und Entwicklung entsprechender Überwachungssoftware erfordert.

Parallel zur wissenschaftlichen Arbeit wird im Projekt mobil-e-Hub der oben skizzierte Lieferprozess vollständig implementiert, so dass die erdachten Lösungen für alle auftretenden (technischen und konzeptuellen, aber auch praktischen) Herausforderungen direkt erprobt und evaluiert werden können.

Das Projekt, mit dessen Ausführung am 1. Januar 2020 begonnen wurde, läuft über 36 Monate und wird im Rahmen des Förderprogramms „IKT für Elektromobilität: intelligente Anwendungen für Mobilität, Logistik und Energie“ vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert. Von der Gesamtfördersumme erhält das InES 700.000 EUR, wovon zwei Projektmitarbeiter über die Laufzeit des Projektes finanziert werden können.