Unsere Professur, unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Bassam Alrifaee, ist auf die Planung und Regelung spezialisiert, wobei ein besonderer Fokus auf Multi-Agenten-Systemen liegt. Unsere Forschungsschwerpunkte umfassen verteilte prädiktive Regelung, dienstorientierte Softwarearchitekturen, Lokalisierungssysteme und Anwendungen auf vernetzte und automatisierte Fahrzeuge. Wir haben es uns zum Ziel gesetzt nicht nur zur Sicherheit und Leistung autonomer Systeme, sondern auch zu ihrem positiven Umwelteinfluss beizutragen. Finanziert durch öffentliche Organisationen und industrielle Partner, sind wir in verschiedenen Projekten in diesem dynamischen Forschungsbereich engagiert.
Wir begrüßen Vielfalt und Inklusion und erkennen an, dass vielfältige Perspektiven und Hintergründe wichtig sind, um unsere Forschungsziele voranzutreiben. Darüber hinaus fördern wir Bildung und tragen aktiv zur Lehre bei. Mit diesem vielschichtigen Ansatz streben wir danach, eine Umgebung zu schaffen, die herausragende Forschung und exzellente Lehre vereint.
Projekte
Cyber-Physical Mobility Lab
Unser Cyber-Physical Mobility Lab (CPM Lab) ist eine Open-Source Plattform für vernetzte und automatisierte Fahrzeuge (engl. "Connected and Automated Vehicles"; CAVs). Der Fokus liegt auf Multi-Agenten-Entscheidungsprozessen. Das deterministische Berechnungsmodell erlaubt reproduzierbare Experimente. Mithilfe des digitalen Zwillings kann das CPM Lab nicht nur auf die 20 vorhandenen Fahrzeuge im Maßstab 1:18 (µCars) zugreifen, sondern auch auf virtuelle µCars. Das CPM Lab lädt nicht nur zum Forschen, sondern auch zum Lernen ein: Studierende im Bachelor lernen Programmieren in der CPM Academy, während Studierende im Master sich mit der Koordination und Steuerung von vernetzten und automatisierten Fahrzeugen (CAVs) befassen. Forscherinnen und Forscher treten in den CPM Olympics gegeneinander an. Das CPM Lab ist eine der wegweisenden Testumgebungen für CAVs und wurde an anderen Universitäten nachgebaut.
Diensteorientierte modellbasierte Regelung (gefördert von der DFG)
Zusammen mit dem Institut für Regelungstechnik (IRT, Fakultät für Maschinenwesen, RWTH Aachen University) forschen wir an dem Projekt „Dienstorientierte modellbasierte Regelung“ (engl. Service-Oriented Model-based Control, SOMC), welches durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert wird. Dabei soll eine Architektur entwickelt werden, die auf die Anforderungen eingebetteter Regelungssysteme zugeschnitten ist und die erforderliche Flexibilität ermöglicht. Diese ermöglicht einen dynamischen Austausch von regelungstechnischen Komponenten zur Laufzeit, sodass auf Situationen des zu regelnden Systems reagiert werden kann, welche während der Entwicklung nicht berücksichtigt wurden.
Übersicht der definierten Schnittstellen- und Diensttypen, z. B. hat der Filterdiensttyp eine Anforderung an den Messwerttyp τ_y und den Modelltyp τ_model, während er eine Garantie des Systemzustandstyps τ_x bietet.
Digital Twin of the Road System (gefördert von der DFG)
Professor Dr.-Ing. Bassam Alrifaee von der Universität der Bundeswehr München ist der Principal Investigator im Rahmen des Sonderforschungsbereichs/Transregio (SFB/TRR) 339 der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG). Das Projekt selbst ist weiterhin an der TU Dresden und der RWTH Aachen University angesiedelt. Ziel ist die Erstellung eines digitalen Abbilds zukünftiger Straßensysteme zur Analyse und Optimierung der Straßeninfrastruktur.
Die Forschung vereint Bauingenieurwesen, Informatik und Maschinenbau und konzentriert sich auf die intelligente und nachhaltige Nutzung der Straßen. Der Lehrstuhl für Eingebettete Systeme befasst sich vor allem mit der kooperativen Sensordatenfusion, die Daten aus verschiedenen Quellen, insbesondere aus einer sensitiven Straßendeckschicht, integriert. Dadurch wird die Positionierungsgenauigkeit von Verkehrsteilnehmern verbessert und der Erfassungsbereich der Straßendeckschicht erweitert. Dies leistet einen wichtigen Beitrag sowohl zum digitalen Zwilling der Straße als auch zur kooperativen Lokalisierungstechnologie.
Professor Dr. Bassam Alrifaee von der Universität der Bundeswehr München ist ein Principal Investigator im Projekt HarMobi (Harmonizing Mobility), das unter der Koordination der RWTH Aachen University durchgeführt wird. In Zusammenarbeit mit zwei Industriepartnern erforscht das Projekt, wie Konflikte zwischen verschiedenen Verkehrsteilnehmern wie Fahrradfahrern, E-Scooter-Nutzern und Autofahrern analysiert und bewertet werden können.
Ziel von HarMobi ist es, eine neue Bewertungsgrundlage für Konflikte im Straßenverkehr zu schaffen. Dazu werden Sensor- und Verkehrsflussdaten genutzt, um das Verhalten der Verkehrsteilnehmer und den Einfluss der Infrastruktur zu untersuchen. Diese Daten werden in ein lernendes System eingespeist, um die Sicherheitsauswirkungen auf zukünftige Verkehrsentwicklungen besser einschätzen zu können.
Unsere Arbeitsgruppe entwickelt die Algorithmen für die Datenerfassung, die Bewertung kritischer Situationen und das Map-Matching. Zusätzlich erforschen wir die Ursachen von Konflikten und erstellen ein Prognosemodell. In der Fokusregion Aachen wird die Methode zur Erfassung sicherheitskritischer Ereignisse getestet und die Allgemeingültigkeit der Ergebnisse überprüft.
