Zeitung Heute : Bei jedem Wetter klare Sicht auf den Stau

Urban Media GmbH

Von Heiko Schwarzburger

Morgens haben alle gute Laune: Dann scheppern hohle Witze aus den Radioboxen und zwischendurch meldet sich der Mann im Hubschrauber, der die Verkehrslage durchgibt. Er hat den Überblick, kreuz und quer fliegt er am Himmel über Berlin, will überall zugleich sein. Doch Berlin ist zu groß. Kaum hat er einen Stau gemeldet, ballt sich anderswo schon alles. Wollte er überall zugleich sein, bräuchte dieser Mann zwanzig Klone und zwanzig weitere Helikopter.

Das Berliner Stadtgebiet umfasst ungefähr 900 Quadratkilometer. Rechnet man die Fläche bis zum Autobahnring, dürfte diese Zahl auf das Vierfache wachsen. „Wenn der Bericht über einen aktuellen Stau über den Äther kommt, ist er meist schon wieder verschwunden“, sagt Frithjof Voss, Geograf an der Technischen Universität Berlin.

Der Professor ist ein Experte für die Beobachtung großer Bereiche von oben: So benutzte er Luftbilder, um in Afrika die Brutgebiete der Heuschrecken ausfindig zu machen. Jetzt hat er sich seiner Heimat zugewandt: „Wir haben ein Verfahren gesucht, mit dem man flächendeckend Verkehrsbilder erzeugen und in Sekundenschnelle auswerten kann. Nur so lassen sich sichere Informationen über die Verkehrslage erzielen.“

Bislang scheiterten Systeme zur automatischen Luftbildauswertung meist an Unschärfen, die durch Regen oder Schnee verursacht wurden. Im Winter liegen die Hauptverkehrszeiten meist in der Dunkelheit, morgens und abends. Dann sind Video oder normal belichteter Film passé. „Wir haben verschiedene Infrarotkameras ausprobiert", erzählt der Geografie-Professor, der bei diesen Forschungen von BMW unterstützt wurde.

„Das Telefunken-Hochhaus am Ernst-Reuter-Platz gehört der TU. Auf dem Dach in 95 Metern Höhe konnten wir die Technik testen." Hoch über dem meistbefahrenen Platz in Berlin fand die Forschergruppe heraus, dass bestimmte handelsübliche Thermalkameras auch bei Wind und Wetter gestochen scharfe Bilder liefern. Thermalkameras nehmen die Wärmestrahlen auf, die von einem Fahrzeug abgegeben werden, unabhängig von der Witterung. „Danach mussten wir der Auswertetechnik beibringen, die Automobile zu erkennen", ergänzt Voss.
Handelsübliche Software

Auch die Software zur Analyse der Infrarotbilder ist handelsüblich, geschrieben zur automatischen Überwachung industrieller Fertigungsprozesse. „Der amerikanische Hersteller dieser Software hat uns den Code offen gelegt", erzählt Frithjof Voss. „Jetzt konnten wir daran gehen, die schnelle Erkennung der Autos zu programmieren."

Das erste Problem war, die hauchfeinen Wärmeunterschiede vor dem Straßenhintergrund exakt herauszufiltern. Die Berliner Forscher trimmten die Software darauf, Wärmeunterschiede auf den Bildern bis auf das Zehntel Grad Celsius genau zu erkennen - bei Luftaufnahmen aus einer Höhe von 300 bis 800 Metern. „Anschließend haben wir die Autos in drei Klassen von Rechtecken unterteilt: kleinere für Personenwagen, große für Lastwagen und Omnibusse und mittelgroße für Kombis. Der Rechner brauchte daraufhin insgesamt 28 Schritte, um ein Bild auszuwerten."

Flug mit Bundesgrenzschutz

Anschließend überflog ein Spezialflugzeug mit eingebauten Kameras mehrfach die Heerstraße, den Theodor-Heuss-Platz, die Straße des 17. Juni, bis weiter zum Brandenburger Tor, Unter den Linden und über die Leipziger Straße. Die Flüge fanden bei Regen, bei Sonnenschein, bei Tag und bei Nacht statt. Einmal durften die Wissenschaftler beim Bundesgrenzschutz mitfliegen, der eigene Kameras mit einer neuen Software koppelte. Die Beamten wollen ein ähnliches System zur Überwachung der Grenzen und zur gezielten Suche von Verbrechern und einzelnen Fahrzeugen optimieren.

Insgesamt dreißig Flugstunden waren die Forscher in der Luft. „Wir konnten auch den ruhenden Verkehr erfassen, beispielsweise die Park-and-Ride-Plätze am Stadtrand", berichtet Frithjof Voss. „Bei Geschwindigkeiten zwischen 200 und 240 km/h haben wir in jeder Sekunde sieben Bilder geschossen. Wir haben die Datenspeicher erst hinterher am Boden ausgewertet. Denkbar wäre es ohne weiteres, die Bilddaten gleich per Funknetz zu übertragen und sofort auszuwerten. Ein konventioneller Pentium-III-Rechner schafft die Analyse eines Bildes innerhalb einer halben Sekunde."

Problematisch sind noch störende Wärmequellen wie rauchende Schornsteine, die Lüftungsschächte auf den Gebäuden oder die Eingänge zur U-Bahn, aus denen viel Wärme nach oben dringt. Die Forscher wollen solche Fehler durch eine scharf abgegrenzte Straßenmaske minimieren. Diese Karte wollen sie ü ber die Infrarotbilder legen. Dann würden alle Bereiche, die nicht zum Straßenbild gehören, von vornherein weggeschnitten.

Auch haben die Wissenschaftler ihr neues System noch nicht so weit entwickelt, dass es die Geschwindigkeit der Fahrzeuge am Boden bestimmen könnte. „Aber das lässt sich aus der Anzahl der Bilder pro Sekunde relativ leicht ausrechnen", gibt der Geograf einen Ausblick.

Wo sein System zum Einsatz kommen könnte? „Eher in solchen Ballungsräumen wie Peking, Shanghai oder Buenos Aires, wo das Verkehrsaufkommen noch viel größer ist als bei uns", sagt er. „Das hängt natürlich auch davon ab, ob die Verkehrsbehörden, die Polizei oder private Verkehrsinformationsdienste die neuen Möglichkeiten dieses Infrarotsystems erkennen und nutzen wollen."

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