Volkswagen startet in Lissabon ein Pilotprojekt zur Verkehrsoptimierung mit einem Quantencomputer. Der Konzern rüstet hierzu MAN-Busse der kommunalen Verkehrsgesellschaft Carris mit einem selbst entwickelten System zur Verkehrsoptimierung aus. Dieses System nutzt einen Quantencomputer von D-Wave und berechnet nahezu in Echtzeit die individuell schnellste Route für jeden der teilnehmenden neun Busse.

Die Busse sollen so Staus frühzeitig erkennen und umfahren. Auf diese Weise will man die Fahrzeit der Passagiere selbst in Stoßzeiten stark reduziert und der Verkehrsfluss verbessern. Volkswagen erprobt sein System zur Verkehrsoptimierung während der Technologiekonferenz „WebSummit“ (4. bis 8. November) − dann sollen die Busse Tausende Fahrgäste im Stadtverkehr Lissabons befördern.

Martin Hofmann, Volkswagen Group CIO, sagt: „Wir bei Volkswagen wollen unser Expertenwissen über Quantencomputer weiter ausbauen und ein tiefge­hendes Verständnis dafür entwickeln, wie sich diese Technologie unternehmerisch sinnvoll einsetzen lässt. Die Optimierung des Verkehrs zählt dazu.“

Vern Brownell, CEO von D-Wave, sagt: „Volkswagen zeigt mit dem Einsatz von Quantencomputern, wie ein allgegenwärtiges Problem aus der realen Welt gelöst werden kann. Das intelligente Verkehrsmanagement ist ein Beispiel für quantenoptimierte Anwendungen, die schon bald konkreten Nutzen für unsere Städte, Gemeinden und unser tägliches Leben haben können. Seitdem wir von D-Wave den ersten kommerziellen Quantencomputer gebaut haben, legen wir unsere Systeme darauf aus, die Entwicklung quantenoptimierter Anwendungen zu ermöglichen und geschäftlichen Nutzen zu stiften. Das Pilotprojekt von Volkswagen ist eines der ersten uns bekannten Projekte, dass einen Quantencomputer produktiv einsetzt. Diese Innovation bringt uns dem praktischen Einsatz von Quantencomputing näher als je zuvor.“

Prognose zu Fahrgastaufkommen und Routenoptimierung

Das von Volkswagen entwickelte System zur Verkehrsoptimierung umfasst zwei Bestandteile: die Prognose des Fahrgastaufkommens und die Routenoptimierung per Quantencomputer. Für die Prognose ermittelt das Entwicklerteam mit Instrumenten der Datenanalytik, welche Haltepunkte zu bestimmten Zeiten ein besonders hohes Fahrgastaufkommen haben. Hierzu werden anonymisierte Geokoordinaten und Bewegungsstromdaten verwendet. Ziel ist es, möglichst vielen Menschen eine passgenaue Transportmöglichkeit zu bieten und die Busflotte als solche optimal auszulasten.

Für das Pilotprojekt in Lissabon wurden 26 Haltepunkte festgelegt und zu vier Busverbindungen verknüpft. Eine davon zum Beispiel zwischen dem Konferenzgelände des „WebSummit“ und dem Knotenpunkt „Marqués de Pombal“ im Stadtzentrum.

Das Team von Volkswagen will diese Prognose-Komponente weiterentwickeln. Die Idee dahinter: Verkehrsbetriebe sollen ihren Taktverkehr künftig mit temporären Busverbindungen ergänzen, die genau jene Haltepunkte mit dem höchsten Fahrgastaufkommen bedienen. Das ist zum Beispiel bei Großereignissen im Stadtgebiet sinnvoll.

Für die Routenoptimierung zwischen den Haltepunkten haben die Volkswagen Experten einen Quantenalgorithmus entwickelt. Dieser berechnet und aktualisiert nahezu in Echtzeit für alle Busse in der Flotte die schnellste Route. Im Unterschied zu herkömmlichen Navigationsdiensten weist der Quantenalgorithmus jedem Bus eine individuelle Route zu. Auf diese Weise soll jeder Bus Verkehrs­engpässe auf seiner Tour frühzeitig umfahren und Staus vermeiden, noch bevor sie entstehen.

Man verspricht sich hiervon einen weiteren positiven Effekt: Da die Busse auf ihren individuell optimierten Routen rechnerisch selbst nie einen Stau verursachen, soll sich der Verkehrsfluss in der Stadt insgesamt verbessern.

System soll zur Marktreife weiterentwickelt werden

Volkswagen will sein System zur Verkehrsoptimierung perspektivisch zur Marktreife weiterentwickeln. Aus diesem Grund haben die Entwickler das System so angelegt, dass es grundsätzlich auf jede beliebige Stadt und für Fahrzeugflotten jeder Größe anwendbar ist. Weitere Pilotprojekte werden bereits für deutsche und weitere europäische Städte ins Auge gefasst. Volkswagen hält es für denkbar, ein solches System zur Verkehrsoptimierung kommunalen Verkehrsbetrieben, Taxiunternehmen oder Flottenbetreibern anzubieten.

Der Autobauer arbeitet mit den Partnern D-Wave und Google zusammen, die den Zugriff auf ihre Computer-Systeme geben. Bereits 2016 wiesen Volkswagen Experten erfolgreich eine staufreie Routenoptimierung für Taxis in der chinesischen Hauptstadt Peking nach. Seitdem wurde die Entwicklung des Algorithmus stetig vorangetrieben und durch Patente in den USA abgesichert.

Editor: Jens Stoewhase mit Pressematerial der Volkswagen AG