Mit KI schneller zum nächsten freien Parkplatz

Künstliche Intelligenz hilft Parkraumnot zu entschärfen

Nicht nur in Städten ist Parkraum knapp. Auch an den Fernstraßen herrscht ein Mangel an Parkplätzen: Allein um und an deutschen Autobahnen sollen aktuell rund 40.000 Stellplätze für LKW fehlen, wie der Bundesverband Güterkraftverkehr Logistik und Entsorgung (BGL) bemängelt. Das bringe die Fahrer dazu, die vorgegebenen Lenkzeiten zu überschreiten, was wiederum eine Gefährdung der Verkehrssicherheit bedeute, warnt der Verband. 

Da der Neubau von Stellflächen allein das Problem des Parkplatzmangels jedoch nicht lösen kann und schon gar nicht zeitnah, weil solche Baumaßnahmen ihre Zeit benötigen, sind andere Lösungsansätze gefragt: wie etwa das Projekt SOLP (Smart Optimized Lorry Parking), das Lkw-Fahrern künftig dabei helfen soll, mit Unterstützung von Künstlicher Intelligenz (KI) schneller einen geeigneten Stellplatz zu finden. Das vom Bundesverkehrsministerium (BMDV) im Rahmen der Förderrichtlinie Modernisierungsfonds (mFund) mit insgesamt 2,36 Millionen Euro geförderte Forschungsvorhaben wird gemeinsam von den Versicherungsgesellschaften Kravag und SVG Assekuranz Service, dem Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut sowie dem Anbieter von digitalen Lösungen Blue Consult durchgeführt.

Lkw-Fahrer dürfen laut Gesetz höchstens neun Stunden am Tag hinter dem Lenkrad sitzen. Danach haben sie eine Ruhephase von elf Stunden einzulegen. Zudem müssen die Brummi-Kapitäne während ihrer Schicht am Steuer alle viereinhalb Stunden mindestens 45 Minuten Pause machen. Um diese Vorgaben erfüllen zu können, benötigen sie einen Stellplatz, der ihnen möglichst im passenden Zeitfenster zur Verfügung stehen sollte. Ist dies nicht möglich, weil die Parkplätze an den Tank- und Rastanlagen und auf den Autohöfen überfüllt sind, sind die bereits müden Fahrer gezwungen, nach einem passenden Halteplatz Ausschau zu halten. 

Gefährlicher Suchverkehr

Der so entstehende sogenannte Suchverkehr blockiert nicht nur die Strecken und kostet Treibstoff, sondern zwingt manchen Fahrer auch, seine Lenkzeiten zu überschreiten. Nach mehreren vergeblichen Versuchen werden LKW dann mitunter aus der Zwangslage heraus in oder an Aus- und Auffahrten oder auf dem Autobahnstandstreifen abgestellt. Nicht weniger gefährlich ist „wildes“ Parken von LKW an Landstraßen oder in Wohngebieten, wo den Fahrern dann auch noch die angemessene sanitäre Infrastruktur fehlt. „Das Problem ist nicht nur ein isoliert zu betrachtendes Logistik-Problem, denn ausgeruhte Lkw-Fahrer erhöhen die Sicherheit für alle Verkehrsteilnehmer“, betont BGL-Vorstandssprecher Prof. Dr. Dirk Engelhardt.

Genau hier setzt das Forschungsprojekt SOLP an, das im Dezember vergangenen Jahres gestartet wurde, indem es mittels KI die Suche nach dem nächsten freien LKW-Parkplatz vereinfacht. Die schnelle Hilfe, die SOLP verspricht, sieht konkret so aus: Nach dem Ampel-Prinzip erhalten die Fahrer Informationen zur Auslastung der Parkplätze entlang ihrer Route bzw. zu freien Parkplätzen. In Rot, Gelb oder Grün zeigt das KI-gestützte digitale Vorschlagssystem den Fahrern an, wo noch Platz für sie ist und wo nicht. Hierfür analysiert die KI zahlreiche Informationen und bereitet sie auf. Dazu gehören unter anderem die Daten aus Zählschleifen und Mautsäulen (blaue Blitzer), Daten über das Wetter, die Verkehrslage sowie die durchschnittliche Belegung verschiedener Parkplätze. 

Ereignisgesteuerter Prozess

Als das Besondere an diesem Projekt heben die Beteiligten hervor, dass die jeweilige Route nicht als eine statische Abfolge von Straßen und Parkplätzen betrachtet wird, sondern als ein komplexer dynamischer Prozess, der ereignisgesteuert für den Lkw abläuft. Für die Entwicklung von SOLP ist eine Projektlaufzeit von drei Jahren vorgesehen.

Aber auch für Pkw-Fahrer gehört die Suche nach einem Parkplatz zum Verkehrsalltag. Wer kennt nicht die Zeit und Nerven kostende Situation, wenn man in Innenstädten immer und immer wieder seine Kreise ziehen muss, weil man sein Auto nirgendwo abstellen kann. Hierzu trägt nicht zuletzt auch wesentlich bei, dass in vielen innerstädtischen Bereichen politisch motiviert Parkplätze abgebaut werden. Das frustet zwar Anwohner und Geschäftsleute, aber die dafür Verantwortlichen versprechen sich von ihren Maßnahmen eine Reduktion des Verkehrsaufkommens in den Stadtzentren. 

Vor diesem Hintergrund hat die Fachhochschule Nordwestschweiz (FHNW) ein fahrendes Sensorsystem entwickelt, das bei der Suche nach einem Parkplatz helfen soll. Das mobile Erfassungssystem besteht aus zwei 3D-Kameras und weiteren Sensoren, die in einer Box auf einem Messfahrzeug montiert sind. Dieses Fahrzeug erfasst und kartiert, welche Parkplätze in einem Quartier belegt sind. Die Analyse und das Auszählen der aufgenommenen 3D-Bilder werden in diesem Forschungsprojekt von Künstlicher Intelligenz übernommen. Sie erkennt die geparkten Autos am Straßenrand und legt virtuell eine Box mit Sicherheitsabständen darum, wie die FHNW erläutert. So kann die KI abschätzen, ob und wie viele Parkplätze noch frei sind. 

KI verarbeitet die großen Datenmengen

Doch dazu muss die KI lernen, zum Beispiel welche Merkmale ein Auto ausmachen. Sie muss die Autos auch dann erkennen, wenn diese teilweise verdeckt sind, etwa weil sich der Parkplatz nicht parallel zur Straße befindet. Zudem soll das System auch unter schlechten Sichtverhältnissen funktionieren. Wie der Leiter des Instituts für Geomatik an der FHNW, Stephan Nebiker, berichtet, liefern die von dem bildbasierten Parkplatzmonitoring (BiPaMo) erfassten Daten den Forschenden bereits erste Informationen, um welche Tageszeit und an welchen Orten es üblicherweise freie Parkplätze gibt. Allerdings seien die Datenmengen der aufgenommenen Bilder so groß, dass man sie nicht live verschicken kann, sondern auf dem fahrenden Gerät speichern muss, erläutert Nebiker. Hinzu kommt demnach, dass die Bilder für den Datenschutz anonymisiert werden müssen, was lange dauert.

Die Forschenden konnten dieses Problem lösen, indem sie die KI direkt in die Box an Bord des Fahrzeugs einbauten und die Bilder live analysierten. Auf diese Weise müssen nun nicht mehr alle Bilder gespeichert und anonymisiert werden. Zudem informiert der Computer nur noch darüber, ob ein Parkplatz frei ist oder nicht, wodurch die Datenübertragung effizienter wird. „Damit sind wir unserem Ziel, eine Live-Karte der Parkplatzsituation zu erstellen, ein Stück nähergekommen“, freut sich Nebiker.

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Foto: ysuel / shutterstock.com

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