Bildverarbeitung

KI als Parkplatz­einweiserin

Smart-City-Versuchsprojekt mit intelligenten Vision-Sensoren

26.11.2021 - Drei Tests, die diesen Sommer in Rom begannen,  untersuchen, wie sich Staus und Umweltbe­lastungen durch den Parksuchverkehr reduzieren, ­Fußgängerunfälle ­verringern und Gedränge in den städtischen Bussen senken lassen. Dabei kam ein Bildsensor mit eingebetteter KI-Verar­beitungsfunktion zum Einsatz. Die On-Chip-Verarbeitung ermöglicht es, Datenschutzvorgaben zu erfüllen und zugleich bereits bestehende ­Infrastrukturen zu nutzen.

Das zentrale Element bei drei Smart-City-Tests, die Envision derzeit in der Stadt Rom durchführt, waren die Bildsensoren IMX500 mit KI-Verarbeitungsfunktion von Sony Europe. Hauptziel der Studie ist es, ein intelligentes Parksystem auf Basis des Sensors zu testen und bereitzustellen, um Umweltbelastungen und Staus durch die Parkplatzsuche zu reduzieren. Die Tests sollen die Effektivität eines Systems zeigen, bei dem eine Smartphone-App die Fahrer benachrichtigt und dann zu dem freien Parkplatz geleitet, der ihrem aktuellen Ziel am nächsten liegt. 

Darüber hinaus umfasst das Projekt auch eine Studie zu Smart-City-Systemen, die die Kapazitäten der öffentlichen Verkehrsmittel optimieren und ihre Nutzung erhöhen sollen. Dazu werden intelligente Bushäuschen eingesetzt. Diese zählen die ein- und aussteigenden Fahrgäste, um Überlastungen zu erkennen und eine bessere Versorgung mit Bussen und Kostenoptimierungen zu ermöglichen. 

Und schließlich soll schrittweise ein Alarmsystem an Fuß­gängerüberwegen aktiviert werden, das Autofahrer warnt, wenn Fußgänger die Straße überqueren. Dabei kommt eine intelligente Beleuchtung mit geringer Latenz zum Einsatz, um die Fußgänger für die Autofahrer besser sichtbar zu machen. Das soll die Zahl der Unfälle an den Fußgängerübergängen in der Stadt senken.

Sensor mit KI-Funktion

Der IMX500 ist laut Hersteller der erste Bildsensor mit integrierter KI-Verarbeitungsfunktion. Die Konfiguration für diese Tests ermöglicht das Extrahieren von Echtzeit-Metadaten zu Informationen über freie Parkplätze, über die Anwesenheit von Fußgängern, die gerade eine Straße überqueren, und die Anzahl ein- oder aussteigender Busfahrgäste. Im Einklang mit den Datenschutzanforderungen werden Bilder nicht gespeichert und verlassen zu keiner Zeit den Sensor. 

Die Stadt kann auf diese Weise die benötigte Bandbreite ­reduzieren, das System leicht über bestehende Netzwerke hinweg skalieren und die Strom- und Kommunikationskosten senken. Zudem lassen sich mit diesem System mögliche Datenschutzbedenken der Bürger ausräumen. 

Sony Europe engagiert sich für die Entwicklung und Umsetzung von Smart-City-Projekten, um Städten mit einem Sensing-as-a-Service-Geschäftsmodell (SeaaS) zu helfen, Probleme verschiedener Art zu lösen. 

Herausforderungen in Großstädten: Staus und Unfälle mit Fußgängern

Die Stadt betrachtet den Parksuchverkehr als eine der Hauptursachen für d ie Verkehrsüberlastung, und die Studie soll das Ausmaß des Problems ermitteln. 
Der durchschnittliche Abstand zwischen Fußgängern und Fahrzeugen ist eine wichtige Kennzahl, um die Fußgängersicherheit zu messen. Ein weiteres Ziel der Studie ist es, eine quantitative Analyse dieses Werts zu liefern und durch Signalmechanismen an den Kreuzungen Fußgängerunfälle zu verhindern.

Dazu Antonio Avitabile, Managing Director of Corporate Alliance and Investment, Sony: „Dieses Projekt ist ein gutes und konkretes Beispiel dafür, wie die Smart-Vision-Lösung von Sony dem Kundenzweck gerecht werden und dabei die Privatsphäre der Menschen wahren kann.“

Die Implementierung der Technologie

Smart Tips der Genius-Version, bestehend aus zwei Sensoren, wurden im Zentrum von Rom installiert, wo sie die umliegenden Straßen und Parkplätze überwachen. In einer Vorphase wurde ein neuronales Netz darauf trainiert, verfügbare Parkplätze zu erkennen und die Zahl der Personen zu ermitteln, die an Bushaltestellen warten, in einen Bus ein- beziehungsweise aussteigen oder eine Straße überqueren wollen. 

Anwendung zur Parkplatzsuche

Die Daten zur genauen Lage eines freien Parkplatzes werden in Echtzeit über den Smart Tip übertragen. Daraufhin werden die Daten sofort mithilfe neuronaler Netze von dem in den Smart Tip integrierten Sensor verarbeitet und an die cloudbasierte Software-Plattform des Partnerunternehmens Envision gesendet. Die Koordinaten des freien Parkplatzes werden in Echtzeit auf einer Karte eingeblendet, die auf einem mobilen Gerät des Fahrers angezeigt wird, der sich diesem Bereich nähert.

Sicherheit für Fußgänger

Die Anwesenheit von Fußgängern wird über verschiedene Orte hinweg erfasst und verglichen. Das neuronale Netz erkennt zum Beispiel, dass sich Fußgänger am Zebrastreifen befinden, und ein Lichtsignal wird an die Autofahrer gesendet, um sie zu warnen. 

Intelligente Bushäuschen

Daten zur Länge von Warteschlangen und zu den Ein- und Aussteigenden werden vom Sensor im Smart Tip über das neuronale Netz verarbeitet und an die Software-Plattform von Envision gesendet. Diese aggregiert die Daten und stellt sie den Mitarbeitern zur Verfügung, die den öffentlichen Busverkehr verwalten, damit sie die Planung und Disposition verbessern können. Eine bestimmte Gütezahl signalisiert, dass ein Bus zu stark besetzt ist. Dies hilft, überfüllte Busse zu vermeiden, das Verkehrsnetz besser zu verwalten und das Fahrerlebnis der Bürger zu verbessern.

Kontakt

Sony Europe B.V., Zweigniederlassung Deutschland

Kemperplatz 1
10785 Berlin
Deutschland

+49 30 41955 1000
+49 30 41955 2000

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