211service.com
Het vinden van een parkeerplaats kan binnenkort gemakkelijker worden
Iedereen die in een drukke binnenstad heeft gereden, weet dat parkeren bijna eindeloos rondjes kan betekenen op zoek naar een parkeerplaats dicht bij je bestemming. Nu hebben ingenieurs van de Rutgers University in New Jersey eenvoudige ultrasone sensoren, GPS-ontvangers en mobiele datanetwerken gecombineerd om een goedkope, zeer effectieve manier te creëren om de dichtstbijzijnde beschikbare parkeerplaats te vinden.
Vrije ruimte?: Deze ultrasone afstandsmeter, die met magneten op een autodeur is geplakt, vormt de basis van een prototypesysteem dat is ontwikkeld aan de Rutgers University voor het bewaken van parkeren op straat.
De onderzoekers van Rutgers zeggen dat het algemeen beschikbaar maken van gedetailleerde parkeergegevens via webgebaseerde kaarten of navigatiesystemen de verkeerscongestie zou kunnen verminderen door reizigers in staat te stellen te beslissen of ze in een centrale garage willen parkeren, op straat willen parkeren of van tevoren een ander vervoermiddel willen kiezen. Als automobilisten ervoor kiezen om op straat te parkeren, kan dit helpen door parkeerplekken voor te stellen aan gebruikers via een navigatiesysteem of mobiele telefoon.
Het team, onder leiding van universitair docenten Marco Gruteser en Wade Trappe , gemonteerde ultrasone afstandssensoren op de deuren aan passagierszijde van drie auto's. Met behulp van gegevens die gedurende twee maanden werden verzameld terwijl de chauffeurs door Highland Park, NJ, pendelden, ontwikkelden de onderzoekers een algoritme dat de ultrasone afstandsmetingen vertaalde in een telling van beschikbare parkeerplaatsen die 95 procent nauwkeurig was. Door dit te combineren met GPS-gegevens, genereerden ze ook kaarten van welke ruimtes bezet waren en welke open waren die meer dan 90 procent nauwkeurig waren.
Verkeersopstoppingen zijn een groot probleem in het hele land, vooral in de binnenstad. Een studie door Alternatieven voor vervoer , een belangenbehartigingsgroep voor transport in New York City, ontdekte dat tot 45 procent van het verkeer in Manhattan wordt gegenereerd door auto's die rondrijden op zoek naar een parkeerplaats. In 2006 berekende Donald Shoup, een professor in de afdeling stadsplanning aan de Universiteit van Californië, Los Angeles, dat in de loop van een jaar voertuigen die op zoek waren naar een parkeerplaats in een klein zakendistrict van Los Angeles 47.000 liter benzine verbrandden en produceerde 730 ton koolstofdioxide. Het probleem is zo ernstig dat sommige steden, zoals San Francisco, miljoenen dollars hebben geïnvesteerd in slimme parkeerinfrastructuur: systemen die de aanwezigheid van voertuigen op parkeerplaatsen detecteren met behulp van vaste sensoren die in het asfalt of in parkeermeters zijn geïnstalleerd.
Maar dergelijke systemen werken alleen voor parkeerplaatsen met een meter of sleuf. Ze hebben ook hoge installatie- en bedrijfskosten. De SFpark project in San Francisco beslaat 6.000 plaatsen - slechts ongeveer 25 procent van de beschikbare parkeerplaatsen op straat. Met een geschatte kostprijs van $ 500 om elke sensor een jaar te installeren en te onderhouden, komt dat neer op $ 3 miljoen. Het team van Rutgers ging op zoek naar een goedkoper alternatief dat geschikt is voor zowel parkeerplaatsen met als zonder sleuf.
De ingenieurs bedachten een prototype van een detectieplatform met behulp van een ultrasone sensor van $ 20 die de afstand tot het dichtstbijzijnde obstakel rapporteert en een GPS-ontvanger van $ 100 die de bijbehorende locatie noteert. Ze verbonden beide met een lichtgewicht pc met een Wi-Fi-kaart om de gegevens naar een centrale server te verzenden.
Het algoritme dat de onderzoekers bedachten, baseert de detectie van geparkeerde voertuigen op dips in de ultrasone sensormetingen. Om geparkeerde auto's te onderscheiden van andere, kleinere obstakels op het pad van de sensor, bijvoorbeeld bomen, prullenbakken of mensen, vergeleken ze de breedte en diepte van elke dip met drempels die werden bepaald op basis van een reeks trainingsgegevens waarin de technici elke sensor markeerden onderdompelen als een auto of een ander object. Vervolgens ontwikkelden ze filters die alle dips verwijderen die een diepte hebben die kleiner is dan de drempel die het algoritme leerde van de trainingsgegevens. Voor parkeerplaatsen met sleuven had het algoritme een detectienauwkeurigheid van ongeveer 95 procent. Voor parkeren zonder sleuven bereikten ze een nauwkeurigheid van ongeveer 96 procent.
Het team integreerde ook zijn detectiegegevens met referentiekaarten om een nauwkeurige kaart van de parkeerbeschikbaarheid te creëren. Ze stonden voor een grote uitdaging om dit te bereiken, omdat de locatiecoördinaten die door een GPS-ontvanger worden geleverd, meestal maar tot drie meter nauwkeurig zijn. Met een geschatte lengte van een parkeerplaats van ongeveer zeven meter, zou een voertuig gemakkelijk kunnen worden gekoppeld aan een verkeerde aangrenzende plek. Daarom ontwikkelden ze een ander algoritme dat de ultrasone sensormetingen gebruikt om bepaalde vaste objecten, zoals bomen en straatnaamborden, te detecteren. Hierdoor konden ze hun foutenpercentage met meer dan de helft verminderen.
Nadat ze hadden bewezen dat het concept werkte, wilden Gruteser en zijn collega's kijken of zo'n systeem ook effectief kon worden ingezet in een grote stad door sensorsystemen te plaatsen in voertuigen die regelmatig rondrijden, zoals taxi's, politieauto's en andere overheidsvoertuigen. Het team gebruikte een openbare dataset van 536 taxi's in San Francisco om de mobiliteitspatronen van de auto's te bestuderen. Hoewel de taxi's sommige delen van de stad te zelden bezochten om de verzamelde gegevens bruikbaar te maken voor een realtime parkeerkaart, was de steekproef die door dezelfde taxi's in het centrum van San Francisco werd geleverd meer dan voldoende om het kleinere gebied te dekken.
De ingenieurs schatten dat ze het centrum van San Francisco zouden kunnen bestrijken met slechts 300 taxi's voor ongeveer $ 200.000, een kostenbesparende factor van ongeveer 15 ten opzichte van een systeem met vaste sensoren. We weten dat deze besparing te maken heeft met het feit dat we een niet-gegarandeerde, willekeurige steekproef van parkeerplaatsen krijgen, in plaats van de continue monitoring die wordt geboden door vaste sensorsystemen, zegt Gruteser.
Het ontwikkelen van een systeem voor implementatie in de echte wereld zou niet zo moeilijk moeten zijn, zegt Gruteser. Het team koos voor ultrasone afstandsmeters vanwege hun relatief lage kosten in vergelijking met laserafstandsmeters en autoradars, betere nachtelijke werking in vergelijking met camera's en hun toenemende beschikbaarheid in parkeerhulp- en geautomatiseerde parkeersystemen in auto's. Dit betekent dat ingenieurs mogelijk ultrasone sensoren die al in voertuigen aanwezig zijn, kunnen gebruiken in een toekomstig parkeerbewakingssysteem.
Terwijl de onderzoekers vertrouwden op opportunistische wifi-verbindingen om hun gegevens van de auto's naar de centrale server te verzenden, konden voertuigen hun gegevens rapporteren via algemeen beschikbare mobiele modems, zeggen ze. Tot slot, zegt Gruteser, zou het vrij eenvoudig zijn om informatie over de beschikbaarheid van parkeerplaatsen via internet te verspreiden, vergelijkbaar met de manier waarop Google gegevens over verkeersopstoppingen op zijn kaarten plaatst. Of, in samenwerking met bedrijven met navigatieapparatuur, kan het naar commerciële GPS-ontvangers worden verzonden.
Het Rutgers-team heeft zijn projectrapport ingediend op de jaarlijkse internationale conferentie over mobiele systemen, toepassingen en diensten ( Mobisys ), die in juni in San Francisco wordt gehouden.