Parkplatzsuche online
Sensoren, die in die Straßen eingebaut werden, sollen Einkaufstrips mit dem Fahrzeug in die Innenstadt von San Francisco künftig einfacher machen.
- Kristina Grifantini
In diesem Herbst will die kalifornische Stadt San Francisco das bislang größte Mesh-Netzwerk der Welt zur Parkraumüberwachung in Betrieb nehmen. Rund 6000 drahtlose Sensoren, die das örtliche Unternehmen Streetline aufbauen wird, sollen dabei entlang möglichst vieler Parkplätze in der Straße angebracht werden. Sie werden sowohl die Verfügbarkeit der Haltemöglichkeiten als auch ihr Nutzungsvolumen überwachen, gleichzeitig aber auch die Geschwindigkeit des vorbeifahrenden Verkehrs messen. Die Stadt will die Informationen aus den Sensoren dann in Web-Kartendienste, auf Smartphones und elektronische Schilder holen, um den durch Parkplatzsuchende verursachten Verkehr und die damit einhergehende Luftverschmutzung deutlich zu reduzieren.
Das verwendete Mesh-Netzwerk unterscheidet sich dabei deutlich von einem typischen drahtlosen Netz: Es fehlt ein zentraler Sende- und Empfangspunkt, jeder Knoten kann Daten an alle anderen Knoten übertragen. Dies erhöht die Ausfallsicherheit.
Sensornetzwerke im Straßenverkehr wurden bislang vor allem zur Verkehrsflussüberwachung eingesetzt, nicht jedoch zur Parkraumbewirtschaftung. Im Berufsverkehr von London werden so etwa die Nummernschilder von Fahrzeugen automatisch fotografiert und der Fahrer erhält dann eine Rechnung für die verlangte City-Maut. Einige Parkhäuser verwenden wiederum Schilder, die den Autofahrern mitteilen, wo noch freie Plätze vorhanden sind. Solche Systeme basieren aber normalerweise auf der reinen Zählung der Fahrzeuge, nicht jedoch auf genauen Sensoren.
Die in San Francisco verwendete Technologie wird direkt auf der Straßenoberfläche angebracht, sie steckt in robusten Kunststoffkästchen. Der Hauptfühler zur Erkennung von Fahrzeugen arbeitet mit Magnetismus, erläutert Jim Reich, Technologie-Vizepräsident bei Streetline. Er erkennt große Objekte aus Metall, die das Erdmagnetfeld stören. Eine Herausforderung bei diesem Ansatz ist der Ausschluss von Fehltreffern. "Wir setzen vor allem auf ein Magnetfeldstärkenmessgerät. Um Fehler auszuschließen, ergänzen wir das aber noch durch andere Sensortypen. So erhalten wir eine wesentlich höhere Verlässlichkeit." Wie diese Zusatzfühler aussehen, will Reich jedoch nicht sagen. Nur so viel: Das System erreiche eine Genauigkeit in einem Bereich deutlich oberhalb von 90 Prozent bei der Erkennung parkender Autos.
Um die Informationen weiterzugeben, verwendet Streetline das "SmartMesh"-System des Herstellers Dust Networks. Die Firma ist ein Spin-off der University of California in Berkeley, deren "Smart Dust"-Projekt anfangs vom US-Verteidigungsministerium finanziert wurde. Laut Dust-Networks-Chefin Joy Weiss ist die Technologie zu "99,99 Prozent" verlässlich. Die kombinierte Technologie von SmartMesh und Streetline soll den einzelnen Knoten eine durchschnittliche Lebensdauer von 10 Jahren ermöglichen – zwei einfache Mignon-Batterien reichen dafür aus. "Wir sind die allerersten, die ein vollständiges Netzwerk aufbauen, bei dem jeder Knoten jahrelang nur mit Batterien läuft, gleichzeitig aber eine sehr hohe Verlässlichkeit liefern kann", sagt Weiss. In den meisten anderen Netzwerken ginge nur das eine, nicht aber das andere.
Dust Networks nutzt verschiedene Techniken, um die beworbene Kombination aus Energieeffizienz und Verlässlichkeit des Netzes zu erreichen. Die erste ist ein redundantes Routing: Wenn das Signal beim ersten Versuch nicht weitergeleitet werden kann, versucht der sendende Knoten es mit einem zweiten in der Nähe befindlichen Kommunikationspartner. Nach einer Weile wird dann geprüft, ob der erste wieder reagiert. Mit Hilfe des so genannten Channel-Hoppings werden außerdem Interferenzen umgangen. Die Theorie dabei: Es ist effizienter, den Kanal alle paar Sekunden zu wechseln, anstatt ständig nach guten oder schlechten Kanälen zu suchen. Um Strom zu sparen, legen sich die Knoten zwischen Übertragungen außerdem "schlafen".
Die Sensoren im Streetline-Überwachungssystem kommen ganz ohne Kabel aus. Die Installation ist deshalb kostengünstig und einfach, weil man die Straße nicht aufreißen muss. "Der Fahrzeugsensor sieht aus wie ein Reflektor auf dem Asphalt. Man kann ihn einfach auf die Straße kleben und das System damit quasi sofort in Betrieb nehmen", sagt Reich. Alle vier bis sechs Häuserblöcke befindet sich außerdem ein verdrahteter Empfänger, der meistens auf einem Laternenmast sitzt. Dieser gibt die Daten dann an einen zentralen Server weiter.
Ein weiterer wichtiger Aspekt des Netzwerks ist laut Reich, dass jeder zusätzliche Knoten das System verbessert – beispielsweise, wenn die Stadt die Technologie in Parkuhren einbauen will, um auch deren Daten aus der Ferne zu erfassen. "Jede neue Anwendung verstärkt das Netzwerk nur noch", sagt Reich. Würden die Sensoren in Parkuhren verbaut, verbessere das die Verbindungsqualität der Boxen, die auf der Straßenoberfläche sitzen. Reich hofft außerdem, dass es nicht bei der Nutzung für die Parkraumbewirtschaftung bleibt. Die Technologie könnte auch um Sensoren für den Geräuschpegel oder die Luftqualität ergänzt werden. "Wir wollen zu einer Art Nervensystem der Stadt werden", sagt Reich.
Yossi Sheffi, Direktor des MIT-Zentrums für Verkehr und Logistik, ist allerdings skeptisch, ob Parksensoren tatsächlich hilfreich sind, den Verkehrsinfarkt zu verhindern. "Das Ziel des Systems ist es, die Fahrt in die Innenstadt zu erleichtern und damit sogar zu beschleunigen. Doch aus den Wirtschaftswissenschaften wissen wir, dass die Reduzierung des Preises eines Guts dazu führt, dass es häufiger nachgefragt wird." Erleichterungen bei der Parkplatzsuche führten also zu mehr Autos in den Innenstädten, nicht weniger: "Ich bin mir deshalb nicht sicher, dass das System also zu weniger Luftverschmutzung und weniger Verkehr führt. Es könnte auch das Gegenteil bewirken." Städte sollten es deshalb seiner Meinung nach eher schwieriger machen, das Auto zu benutzen. "Die Verwendung alternativer Transportmittel muss hingegen erleichtert werden." Staugebühren wie die in London könnten deshalb eher dabei helfen, den Verkehr zu reduzieren.
Reich sieht das natürlich ganz anders. Er glaubt, dass bessere Informationen den Menschen helfen, bessere Entscheidungen zu treffen, "basierend auf Vorhersagen, wie viel Zeit man für die Parkplatzsuche verschwenden dürfte." Das System soll neben der Parkplatzverfügbarkeit außerdem gleichzeitig alternative Verkehrswege vorschlagen. Mit einer genügend großen Datenbasis sei es außerdem möglich, vorherzusehen, ob an einem gewünschten Ort zur Ankunftszeit mit hoher Wahrscheinlichkeit ein Parkplatz verfügbar ist oder nicht. (bsc)
