Vekehrssimulation

Im Rahmen eines drei Semester übergreifenden Projekts in "Wissenschaft und Wirtschaft" entstand in Unity eine Verkehrssimulation, welche in Kombination mittels einem Expertensystems, Situationen innerhalb der Simulation erkennen kann. Hierbei war ich in einem 4 köpfigen Team zuständig für UI-/UX Design, 2D sowie 3D Assets und der Arbeit in der Unity Engine und arbeitete über 550h an diesem Projekt. Zudem wurde ein Paper geschrieben und bei der Scientific Computing 2023 eingereicht, welches angenommen wurde.

Die Aufgabenstellung dabei war es herauszufinden, wie gut ein Expertensystem verschiedene Situationen in der Verkehrsüberwachung erkennen kann. Dafür wurde mithilfe der etablierten Software CLIPS (C Language Integrated Production System) ein Expertensystem erstellt und dieses mit Wissen zum Straßenverkehr gefüttert. Um Daten zum Testen zu erhalten, wurde sich dazu entschieden, den Verkehr zu simulieren, anstatt reale Verkehrsszenen zur Datengewinnung zu nutzen. Das erleichtert das Annotieren der Daten und dadurch auch die Überprüfung, ob ein Expertensystem für die Verkehrsüberwachung infrage kommen kann. Außerdem ist es möglich, gezielt kritische Situationen nachzubilden, die im realen Verkehr nur selten auftreten.

Mithilfe der für Spiele entworfenen Laufzeit und Entwicklungsumgebung Unity wurde eine 3D-Umgebung erschaffen, die als Simulation des Straßenverkehrs dient. Diese umfasst dabei verschiedenste Teilnehmer des Straßenverkehrs und auch weitere Verkehrsobjekte, sodass ein breites Stadtbild nachgebildet wird. Dadurch können Fakten und Wissen über die Position der verschiedenen Verkehrsteilnehmer direkt aus der Simulation gewonnen werden. Das Expertensystem CLIPS arbeitet dann mit diesen Informationen und kann Ergebnisse zu den vier Themenbereichen: Verhalten, Verstoß, Halten und Unfall liefern. Ein Ergebnis ist hierbei eine Situation, welche unser benutztes Expertensystem anhand der Fakten erkannt hat. Darunter kann zum Beispiel ein Unfall oder ein Rot-Licht-Verstoß fallen. Ein großer Vorteil ist hierbei die Flexibilität und Anpassungsfähigkeit, da der Benutzer selbst Verkehrsszenarien erzeugen und somit unterschiedlichste Szenarien simulieren und auswerten lassen kann. Zudem wird kein Vorwissen im Bereich KI und Expertensysteme vorausgesetzt.