Mobilität und Umwelt

Ausgangssituation - Unterstützungsbedarf der Reisenden

Multi- und intermodale Mobilitätsangebote führen zu einer neuen Komplexität von Reisen. Durch den minutengenau getakteten Wechsel zwischen Verkehrsmitteln erwachsen Herausforderungen an die kognitive und physische Leistungsfähigkeit der Reisenden, insbesondere an stark frequentierten Umsteigepunkten in der Reisekette. Zur Erleichterung des Wechsels zwischen Verkehrsmitteln besteht einerseits beim Reisenden ein persönlicher Informationsbedarf, und andererseits existiert eine Vielzahl von Informationen, die zur Lösung entlang der persönlichen Wegekette beitragen können. Die Informationen bleiben jedoch oft ungenutzt, da es sowohl an Kenntnissen bezüglich der sinnvollen Auswahl und Aufbereitung als auch am entsprechenden Übertragungsmedium fehlt. Vor dem Hintergrund der sich verändernden Altersstrukturen in der Bevölkerung, verbunden mit der Notwendigkeit von Mobilität als Daseinsvorsorge und unter Einbezug der technologischen Entwicklungen, besteht ein hoher Bedarf zur situationsgerechten und standortbezogenen Unterstützung zur Nutzung komplexer Mobilitätsketten, um einen barrierefreien Zugang zu gewährleisten.

F&E RadAR+ - Die Idee des lernenden Mobilitätsassistenten

Im Forschungsprojekt RadAR+ (Laufzeit 01/2016-06/2019) wurde ein adaptiver, lernender Mobilitätsagent im Rahmen der Fördermaßnahme »Adaptive, lernende Systeme« des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) entwickelt, der Reisende bei einem bedarfsgerechten und effizienten Wechsel zwischen Verkehrsmitteln unterstützt. Während komplexer Mobilitätsketten müssen die benötigten Informationen zum richtigen Zeitpunkt in der notwendigen Tiefe bereitgestellt werden, indem Planungskomponenten wie das Fernrouting, Indoor-Routing und der Aufenthalt intelligent miteinander verknüpft werden. Alleinstellungsmerkmale des Projektes sind die Kombination der vorhandenen technischen Möglichkeiten (Kombination von Mobilgeräte-Technologien/ Mobilitäts-Anwendungen mit einer Augmented-Reality-Anwendung unter Einsatz von Datenbrillen mit einer interaktiven Sprachsteuerung) sowie ein lernendes Nutzermodell, welche eine individualisierte und bedarfsgerechte Unterstützung des Reisenden ermöglichen.

Projektkonsortium und assoziierte Partner:

Die Projektpartner aus den Bereichen Forschung, Entwicklung und Anwendung bündeln Kompetenzen in den Themenfeldern Mobilität, Augmented Reality, Sprach-User Interfaces, Mensch-Maschine-Interaktion sowie Nutzermodellierung.

• Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik (IML), Prien am Chiemsee und Frankfurt am Main
• HaCon Ingenieursgesellschaft mbH
• House of Logistics & Mobility (HOLM) GmbH
• Rhein-Main-Verkehrsverbund Servicegesellschaft mbH (rms GmbH)
• Ubimax GmbH
• Universität Kassel, Fachgebiet Mensch-Maschine-Systemtechnik
• voice INTER connect GmbH
• Fraport AG (assoziiert)
• Rhein-Main-Verkehrsverbund GmbH (assoziiert)

Fördermittelgeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF), im Rahmen der Fördermaßnahme »Adaptive, lernende Systeme«

Projektträger: VDI|VDE|IT

Projektträger für das Bundesministerium für Bildung und Forschung

Kommunikationssysteme, Mensch-Technik-Interaktion, Gesundheit

Projektergebnis sowie Nutzen und Verwertbarkeit der Ergebnisse

Zusammenfassend hat das Fraunhofer IML von der Entwicklung der Idee für das Projekt RadAR+, über die Verfassung der Gesamtvorhabensbeschreibung, der Projektdurchführung und Evaluation bis hin zur Projektreflektion mitgewirkt. Der »rote Faden« der anwendungsorientierten Forschung und die Sicherstellung der Konformität zur Anforderungsanalyse waren Hauptaugenmerk vom Fraunhofer IML. Aus Sicht bzw. mit Unterstützung des Fraunhofer IML konnten folgende Ergebnisse im Forschungsvorhaben RadAR+ erzielt werden:

• Anforderungsanalyse: Umfangreiche Kenntnis über den Nutzungskontext sowie der Bedürfnisse der Reisenden selbst sowie potenzieller Verkehrsdienstleister und Mobilitätsanbieter.
• Test- und Anwendungsszenarien: Erfahrungen wurden in Mobilitäts- und Dienstleistungsszenarien gebündelt, Erstellung von Nutzerprofilen.
• Einrichtung eines Prozessualen Anforderungsmanagements/ Anforderungen an das Gesamtsystem und Visualisierung organisatorischer Prozesse, u. a. Erkennung nichttechnischer Forschungsfragen, Schaffung eines kombinierten Fern- und Indoor-Routings.
• Ausarbeitung der formativen Evaluation der Funktionsmuster, der formativen Evaluation unter Laborbedingungen und der Ableitung von Gestaltungsempfehlungen aus den Evaluationsergebnissen. Unterstützung bei der Durchführung und Auswertung leichtgewichtiger Gebrauchstauglichkeitsevaluationen zur Prüfung der Gestaltungslösungen.
• Optimierte Reisebegleitung: Unterstützung der Reisenden bei der Reisedurchführung durch bedarfsgerechte Informationen, effizienten Wechsel zwischen den Verkehrsmitteln, Navigation und Integration isolierter Informationsplattformen in einer Anwendung.
• Nutzung eines adaptiven Nutzermodells, in dessen Verlauf persönliche, situations- und ortsbezogene Kontextinformationen gesammelt, gefiltert und aufbereitet werden. D.h., das System passt sich einerseits dem aktuellen Anwendungskontext (Termine, dynamische Reiseinformationen) und andererseits vergangenen Handlungs- und Bewegungsmustern des Reisenden adaptiv an.
• Umsetzung eines Technologie-Zugangs mit intuitiver Mensch-Maschine-Kommunikation (AR-, adaptiv lernendes System, Sprachein- und ausgabe) und Hand-Free Anwendung.
• Mobilitäts- und Technologieforschung: Erforschung und Untersuchung der Akzeptanz und Gebrauchstauglichkeit von AR-Anwendungen im privaten Alltag.
• Integrierte Forschung: Ergebnisse aus der Berücksichtigung nicht-technischer Forschungsaspekte und Betrachtung ethischer, juristischer und sozialwissenschaftlicher Bereiche.
• Sicherstellung des Datenschutzes durch Sammlung der Mobilitätsdaten und des Lernprozesses lokal auf dem mobilen Gerät und somit im Einflussbereich des Nutzers.
• Evaluation des Gesamtsystems (Test, Evaluationsplanung, Demonstration, Auswertung): Umfangreiche Evaluationsergebnisse zur Gebrauchstauglichkeit und Akzeptanz des Reiseassistenzsystems RadAR+.

Die Sicherung von Mobilität sowie eine effiziente Ausgestaltung unter den technischen Rahmenbedingungen sind Aufgaben mit hoher gesellschaftlicher Verantwortung, zu deren Lösung das Projekt RadAR+ durch die Mobilitätsforschung und die Entwicklung eines adaptiv lernenden Mobilitätsagenten einen wesentlichen Beitrag geleistet hat. Das Fraunhofer IML sieht in der durchgängigen Reisebegleitung, der Darstellung von Kontextinformationen über AR-Mechanismen sowie der Umsetzung von adaptiv lernenden Systemen ein Potential, um Nutzungshemmnisse im ÖV abzubauen und Akzeptanz und Vertrauen in Reiseassistenzsysteme aufzubauen. Insbesondere vor dem Hintergrund sich entwickelnder Mobilitätsplattformen, die sich Verkehrsverbund übergreifend aufstellen und die Vielzahl an integrierten Verkehrsträgern zunimmt, sind vertrauensbildende Maßnahmen beim Reisenden notwendig. Die in RadAR+ entwickelten Dienste knüpfen inhaltlich und technisch an bestehende Systeme und Mobilitätsplattformen an bzw. stellen eine konsequente Weiterentwicklung dieser dar.

Das Fraunhofer-Projektteam stand unter der Leitung von Frau Nicole Wagner-Hanl.

Publikationen (Auszug):

• Wagner, N., Kolbe, B.: Augmented Reality in der Mobilität – zukunftsfähig? Status zur Gebrauchstauglichkeit und Akzeptanz aus dem Forschungsprojekt RadAR+, in: Internationales Verkehrswesen (71), Heft 2 (2019), S. 76-81, ISSN 0020-9511
• Kolbe, B., Schmidt, L., Wagner, N.: Datenbrille für komplexe Umstiege - Wie gebrauchstauglich sind innovative Informationsdienste? Ergebnisse des Forschungsprojekts RadAR+: Reiseassistenzsystem für dynamische Umgebungen auf Basis von Augmented Reality, in: Der Nahverkehr Öffentlicher Personenverkehr in Stadt und Region, Heft 9 I September 2019 I 37. Jahrgang, S. 48-55, ISSN 0722-8287
• Wagner, N.: Mit smarter Unterstützung stressfrei Reisen, in: Logistik entdecken, Magazin des Fraunhofer-Instituts für Materialfluss und Logistik IML Dortmund, Ausgabe 20 Silicon Economy, 2019, S. 44-45

Tagungsbeiträge (Auszug):

• Konferenzbeitrag 18. Oktober 2018: »RadAR+ Ein Augmented Reality Mobilitätsagent – Unterstützung oder Hemmnis?«, Kongress Mobilität Querdenken der Bayern Innovativ GmbH, Nürnberg (ein Tandemvortrag des Fraunhofer IML/ Nicole Wagner-Hanl in Zusammenarbeit mit der rms GmbH, Benjamin Kolbe)
• Impulsvortrag 23. Juli 2019: »Mobilitätskonzepte aus Nutzersicht – Einblick in vernetzte Mobilität, AR-Navigation & Mikromobilität«, im Rahmen des Know-How Event #7: The Impact of Future Mobility Concepts, Veranstalter ZOLLHOF - Tech Incubator, Nürnberg, Referentin Fraunhofer IML/ Nicole Wagner-Hanl
• Konferenzbeitrag 30. Januar 2020: »Mobilitätsforschung - Intelligente Reisebegleitung im ÖV mit Augmented Reality«, im Rahmen der Fachtagung »Mobilität & Kommunikation #digital #fair #optimiert Hält die Digitalisierungsstrategie im ÖV, was sie verspricht?«, Dresden, Referentin Fraunhofer IML/ Nicole Wagner-Hanl