FORESEE

Resilienz von Verkehrsinfrastrukturen

Verkehrsinfrastrukturen sind anfällig für extreme Wetterereignisse und strukturelle Schäden. Erdrutsche, Erdbeben, Überschwemmungen aber auch vom Menschen erzeugte Gefahren wie Unfälle und Cyberattacken sorgen regelmäßig für Verkehrsstörungen, beinträchtigen die Sicherheit der Bürgerinnen und Bürger und bringen der Industrie erhebliche wirtschaftliche Verluste.

Brücken, Tunnel, Gehwege, Eisenbahn- und Straßenkorridore sind wesentliche Bestandteile der öffentlichen Infrastruktur und tragen maßgeblich zur Stabilität des gesellschaftlichen Lebens bei. Werden sie beschädigt, wird es schnell kritisch: bereits kleine Zwischenfälle können sich zu großen Systemstörungen aufschaukeln. Kommt ein wichtiger Verkehrsknotenpunkt für längere Zeit zum Erliegen, ist die Versorgung mit Lebensmitteln oder Brennstoffen in der entsprechenden Region gefährdet, Menschen können medizinische Einrichtungen nicht mehr erreichen und Unternehmen ihre Produkte nicht ausliefern, um nur einige Beispiele zu nennen. Für das Krisenmanagement sind solche Ausfallszenarien eine große Herausforderung. Denn dadurch, dass Infrastrukturnetze in unterschiedlichste physische Umgebungen eingebettet sind und von vielen verschiedenen Organisationen und Firmen betrieben werden, werden diffizile Entscheidungsprozesse zusätzlich erschwert.

Im Rahmen der von der EU geförderten Initiative HORIZON 2020 arbeiten wir im Projekt FORESEE (Future proofing strategies FOr RESilient transport networks against Extreme Events) daran, die Widerstandsfähigkeit dieser Infrastrukturen zu stärken und die Betreiber von 6 multimodalen Verkehrsinfrastrukturen in Italien, Portugal, Spanien und Deutschland dabei, die Resilienz gegen natürliche und vom Menschen erzeugte Gefahren, die leider in regelmäßigen Abständen auftauchen, zu erhöhen. Um die Komplexität solcher Szenarien zu reduzieren, entwickeln wir gemeinsam mit unseren europäischen Projektpartnern einen IT-Werkzeugkasten, der als intelligentes Frühwarnsystem und Instrument zur Risikobewertung zum Einsatz kommen kann. Mit seiner Hilfe sollen Infrastrukturbetreiber frühzeitig auf Systemstörungen reagieren, Gegenmaßnahmen einleiten und Krisensituationen besser handhaben können. Damit das funktionieren kann, muss vorab die Widerstandfähigkeit (Resilienz) der Systeme evaluiert werden. Dazu werden Wetter-, Geo- und Infrastrukturdaten entlang des Transportnetzwerkes gesammelt und analysiert. Mithilfe von Technologien des Maschinellen Lernens und der Künstlichen Intelligenz kann dann anhand dieser Daten errechnet werden, wann, wo und mit welcher Wahrscheinlichkeit eine zukünftige Systemstörung zu erwarten ist und wie sich bestimmte Szenarien kurz und langfristig entwickeln werden.

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