Smart Roads: Wie KI im Transportwesen die Fahrer schützt

Nov 25 2022

Ist die Straßentechnologie ausgereift? Wir haben bereits perfekt glatten und haltbaren Asphalt gesehen, der für jeden Transporttyp geeignet ist. Wie kann die Straße noch verbessert werden? Vancouver hat beispielsweise vorgeschlagen, dem Asphalt recycelte Kunststoffpartikel hinzuzufügen, was die Haltbarkeit erhöht und eine teilweise Wiederverwendung während der Oberflächenerneuerung ermöglicht.

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Ist die Straßentechnologie ausgereift? Wir haben bereits perfekt glatten und haltbaren Asphalt gesehen, der für jeden Transporttyp geeignet ist. Wie kann die Straße noch verbessert werden?

Vancouver hat beispielsweise vorgeschlagen, dem Asphalt recycelte Kunststoffpartikel hinzuzufügen, was die Haltbarkeit erhöht und eine teilweise Wiederverwendung während der Oberflächenerneuerung ermöglicht. Aber es verbessert nur den bestehenden Belag. Was ist der nächste Meilenstein?

Der Einsatz künstlicher Intelligenz im Transportwesen macht sie „smart“. Was bedeutet das für Verkehrsteilnehmer?

Die Straßen der Zukunft neu definieren

Viele Länder setzen bereits Projekte im Zusammenhang mit intelligenten Städten um, um das Leben der Menschen zu verändern, zu vereinfachen und die Infrastruktur, einschließlich des Verkehrs, zu verbessern. Intelligente Infrastruktur ist das größte Segment des globalen Smart-City-Marktes. Statista schätzt seine Einnahmen auf über 103 Milliarden US-Dollar im Jahr 2025.

Das ständige Bevölkerungswachstum und die Anzahl von Autos, Fahrrädern, Motorrädern und öffentlichen Verkehrsmitteln verursachen Verkehrsprobleme und erhöhen das Risiko von Unfällen und Verkehrsstaus.

Laut WHO sterben jährlich etwa 1,3 Millionen Menschen bei Verkehrsunfällen. Und Todesfälle hängen nicht von Alter, Geschlecht, wirtschaftlichem oder sozialem Status ab. Geschwindigkeitsüberschreitungen, abgelenktes Fahren, Alkohol, Mobiltelefone – alle, selbst geringfügige Ablenkungsfaktoren – können eine irreparable Katastrophe verursachen.

Intelligente Straßen verbessern die Sichtbarkeit, interagieren mit autonomen und vernetzten Fahrzeugen und steuern Routen, wodurch das Fahrerlebnis sicherer wird.

Sie verwenden viele intelligente Geräte:

Geschwindigkeits- und Akustiksensoren
IP-Überwachungskameras
intelligente Ampeln und Straßenlaternen
Zustands- und Wetterüberwachungssysteme
Digitale Signatur

Wie wird es das Transporterlebnis verbessern?

Straßendrucksensoren helfen, das Gewicht und die Geschwindigkeit von Fahrzeugen in Echtzeit zu messen, um Verkehrsregeln durchzusetzen.
Intelligente Verkehrszeichen weisen Autofahrer an, wie sie die Straße sicherer und effizienter nutzen können. Die Technologie kann eine Sprachnachricht darüber senden, was ein Smart-Autofahrer befolgen sollte, um Verwechslungen mit mehreren Verkehrszeichen zu vermeiden.
Verkehrsmanagementnetzwerke mit Radarkameras erhöhen die Verkehrssicherheit und reduzieren Staus, indem sie die Fahrer rechtzeitig vor gefährlichen Bedingungen warnen und automatisierte Verkehrsumschaltsignale zur Verkehrsregelung senden. Fahrzeuge können beispielsweise umgeleitet werden, um Situationen wie eine Schneeverwehung zu vermeiden.
Intelligente Ampeln, die Daten von Überwachungskameras oder intelligenten Fahrzeugen nutzen, sammeln Daten über den aktuellen Verkehr auf Straßen und Kreuzungen. Basierend auf diesen Informationen verwalten sie Signale, wenn sich die Straßenbedingungen ändern. Priorisieren Sie beispielsweise Einsatzfahrzeuge wie Krankenwagen und Feuerwehrautos, damit im Moment niemand die Straße überquert oder die Fahrspur belegt.

Das Smart-City-Konzept stellt neue Anforderungen an das Verkehrsmanagement. Es handelt sich um stark befahrene Kreuzungen, an denen es regelmäßig zu Staus und Unfällen kommt. Einfache Ampeln reichen für die Verteilung des Verkehrsflusses nicht aus – wir brauchen vielmehr Systeme, die sich an die jeweilige Straßensituation anpassen. Hier hat KI sowohl in großen Ballungsräumen als auch in Kleinstädten breite Anwendung gefunden, um den Verkehrsfluss in schwierigen Fahrsituationen erfolgreich aufrechtzuerhalten.

Die UNO hat eine Resolution zum sicheren Straßenverkehr angenommen, die die Rolle innovativer Automobil- und Digitaltechnologien betont und mit der Roadmap des UN-Generalsekretärs für digitale Zusammenarbeit übereinstimmt. Die Initiative soll auch dazu beitragen, die Zahl der Todesopfer und Verletzten im Straßenverkehr bis 2030 zu halbieren und den Zugang zu sicheren, erschwinglichen und nachhaltigen Verkehrssystemen zu gewährleisten.

Andrey Koptelov, Innovationsanalyst bei Itransition, sagte: „KI im Transportwesen hat sich als in der Lage erwiesen, uns schneller, sicherer und sauberer als je zuvor zu machen.“

„GPS, Sensoren, computergestützte Kameras und andere vernetzte IoT-Geräte werden eingesetzt, um Daten zu Wetter, Verkehr, Blockaden oder Unfällen zu sammeln. Diese Tools werden dann mit KI-basierten Analysesystemen kombiniert, um solche Informationen zu verarbeiten, wiederkehrende Verkehrsmuster über maschinelle Lernalgorithmen zu identifizieren und Daten in wertvolle Routenempfehlungen oder Prognosen potenzieller Straßenstaus umzuwandeln“, fügte er hinzu.

Intelligentes Transportmanagementsystem

Der Einsatz des Intelligent Transportation Management Systems (ITMS) beschränkt sich nicht nur auf die Überwachung und Meldung von Verkehrsstaus. Das System gewährleistet die Effizienz und Sicherheit des Verkehrs.

ITMS liefert die notwendigen Echtzeitinformationen, um die Reisezeit für Fahrgäste zu verkürzen und die Sicherheit und den Komfort des Fahrers zu erhöhen. Beispielsweise kann es mit einem bestehenden Videoüberwachungssystem zusammenarbeiten, um Fahrzeuge zu erkennen und zu klassifizieren, die gegen die Verkehrsregeln verstoßen. So kann ein Verkehrssünder nach dem Gesetz einen Strafzettel bekommen.

Darüber hinaus hilft ITMS auch dabei, den Verkehrsfluss zu steuern, Staus zu reduzieren und Unfälle zu vermeiden, indem es:

Überwachung des Abstands zwischen fahrenden Fahrzeugen und Fußgängern an Kreuzungen;
Nummernschilder lesen;
Erkennung von Rotlichtverstößen, Geschwindigkeitsüberschreitung, unsachgemäßer Fahrweise und fehlenden Sicherheitsgurten.

Vor langer Zeit wurden Ampeln manuell gesteuert und Zeitschaltuhren für einen reibungslosen Betrieb verwendet. Heute laufen sie auf Maschinen. Wir können Ampeln jedoch noch effizienter arbeiten lassen und das Timing intelligenter steuern.

Beispielsweise analysiert künstliche Intelligenz visuelle Informationen und definiert die Verkehrsstaus auf einem bestimmten Straßenabschnitt zu einem bestimmten Zeitpunkt. Bei der Verkehrsregelung an der Kreuzung zählt der Computer die Fahrzeuge, ermittelt deren Art und Geschwindigkeit und wählt dann den besten Betrieb der Ampeln aus.

Automatische Entfernungserkennung

Die automatische Abstandserkennung (ADR) ermittelt mithilfe von Sensoren den Abstand zwischen einem Fahrzeug und einem vorausfahrenden Objekt. Das Hauptziel ist es, den Verkehr von Stoßstange zu Stoßstange zu verhindern. Zahlreiche Autohersteller bieten ADR-Systeme an, darunter Tesla, Volvo und Mercedes-Benz.

Sicherheit und Notfälle

Wenn ein Notfall eintritt, müssen die Rettungsdienste schnell und effizient handeln, um die Sicherheit aller Bürger zu gewährleisten. ITMS passt Signallichter automatisch an und warnt Fahrer vor Ablenkungen. Das neue System erleichtert einen schnellen Übergang zu Einsatzfahrzeugen wie Krankenwagen und Feuerwehrfahrzeugen. Es kann Autofahrer auch warnen, im Falle eines drohenden Staus umzuleiten.

Wie KI-Kameras Verkehrsunfälle verhindern

Straßenüberwachungs- und Verkehrsmanagementanwendungen verwenden Daten von Tausenden von Verkehrskameras und Videoüberwachungssystemen. KI bietet eine bessere Sensorleistung als herkömmliche Computer-Vision-Methoden und bietet eine zuverlässigere und genauere Verfolgung aller Verkehrsteilnehmer mit Algorithmen, die sich automatisch an wechselnde Licht- und Wetterbedingungen anpassen.

Künstliche Intelligenz in Verkehrskameras wird die Bewegung und das Verhalten aller Benutzer genauer simulieren, von Fußgängern und Radfahrern über Busse und Lastwagen bis hin zu neuen Transportmitteln wie E-Scootern, die zusätzliche Verkehrsunfälle verursachen können.

Fahrzeuge mit intelligenten Nachtsichtkameras geben dem Fahrer ein zusätzliches Paar Augen, um die Straßenbedingungen zu überwachen. Diese Kameras erkennen problemlos Verkehrsbedrohungen, einschließlich Tiere, Fußgänger und andere Fahrzeuge in der Dämmerung und bei Nebel.

KI-fähige digitale Videorekorder (DVRs) haben eine verbesserte visuelle Wahrnehmung. Sie können die Relevanz eines Objekts für den Fahrer erkennen und die notwendigen Vorkehrungen treffen, indem sie empfehlen, langsamer zu fahren, die Richtung zu ändern oder weiterzufahren. Auch wenn keine besonderen Markierungen vorhanden sind, können intelligente Nachtsicht-Dashboards dem Fahrer eine sichere Route bieten.

Das australische Unternehmen Acusensus wandte künstliche Intelligenz auf Fragen der Verkehrssicherheit an. Ihre Kameras verwenden hochauflösende Bilder, um gefährliche Fahrmuster zu erkennen, das Verhalten im Auto zu verfolgen und aufzuzeichnen.

AI Aware ist eine Zusammenarbeit zwischen Volvo, HERE, Carmenta Automotive, Ericsson, Zenseact, Trafikverket und dem schwedischen Transportverband. AI Aware verwendet Algorithmen der künstlichen Intelligenz, um das Kollisionsrisiko eines Fahrzeugs mit einem anderen Fahrzeug, Fußgänger oder Objekt vorherzusagen, und sendet dann Warnungen, um einen Unfall zu verhindern.

In der Zwischenzeit hat Spanien die Computer-Vision-Technologie in Stadtbussen getestet, um Orte auf der Strecke zu kartieren, an denen Probleme mit Fahrzeugen und Fußgängern auftreten können, um das höchste Unfallrisiko zu ermitteln. Hier nutzt Computer Vision KI, um rohe Videodaten von Buskameras zu verstehen, die Straßenpositionen, Fußgänger- und Fahrzeugpositionen sowie Fahrgeschwindigkeiten aufzeichnen.

Das Endergebnis

KI im Transportwesen hilft dem Sektor, die Sicherheit der Passagiere zu erhöhen und Verkehrsunfälle und Staus zu reduzieren. Die heutigen Technologien sorgen für komfortables Fahren und erhöhen die Verkehrssicherheit, indem sie uns daran gewöhnen, vorsichtiger zu fahren. KI-gestützte intelligente Straßen erinnern Fahrer daran, bestimmte Verkehrsregeln einzuhalten, einen Sicherheitsabstand zwischen Fahrzeugen einzuhalten, Kollisionen mit Fußgängern zu vermeiden, auf der rechten Spur zu bleiben und alle notwendigen Vorsichtsmaßnahmen zu treffen. Je mehr Innovationen entstehen, desto mehr priorisiert die KI die Sicherheit und hilft den Fahrern, verstopfte Straßen zu bewältigen und Gefahren zu erkennen.