Mit dem Smartphone den Zustand von Radwegen erfassen

(Foto: Cyface)

Die kostenlose Android-App Cyface erm√∂glicht es, Ersch√ľtterungsdaten¬†mit dem Fahrrad aufzeichnen. Es gibt auch eine Pro-Variante f√ľr Planungsb√ľros, die kosteng√ľnstig Zustandsdaten erheben m√ľssen. Nachdem die Idee ausgereift genug erschien,¬†haben die drei Gr√ľnder Klemens Muthmann, Armin Schnabel und Dirk Ackner
im Mai eine GmbH gegr√ľndet. Das habe ich zum Anlass genommen, mich mit Dirk Ackner √ľber die App zu unterhalten.

VeloCityRuhr: Sie haben mit Cyface eine Software entwickelt, die Unebenheit der Straßen erfasst. Damit kann man nicht nur die Fahrbahn, sondern auch Radwege erfassen. Was hat Sie veranlasst, diese App zu entwickeln?

Ackner: Cyface steht f√ľr kinderleichte Erfassung des Stra√üenzustands. Die Software erm√∂glicht es w√§hrend der Fahrt, mit dem Fahrrad oder Auto, Ersch√ľtterungs- und Bilddaten aufzuzeichnen und automatisch auszuwerten, wodurch ein aktuelles Abbild der Fahrbahn entsteht. Basis des Messsystems sind herk√∂mmliche Smartphones oder eigens entwickelte Messboxen, die am Fahrzeug befestigt werden. Innovative maschinelle Lernverfahren und statistische Methoden bewerten die einzelnen Streckenabschnitte automatisch und sind daher die wichtigsten Bestandteile von Cyface.

Klemens Muthmann, Armin Schnabel und Dirk Ackner (Foto: Cyface)

VeloCityRuhr: Können Sie kurz erklären, wie die App funktioniert und wie genau die Daten sind?

Ackner: Die Zustandserfassung erfolgt mit der Cyface App f√ľr Smartphones ab Android Version 4.1, die im Google Play Store erh√§ltlich ist. Die Idee dahinter ist so einfach wie genial: mit Hilfe von Beschleunigungssensoren, GPS und Gyroskop kann jedes moderne Mobiltelefon die notwendigen Ersch√ľtterungsdaten aufzeichnen. Das Smartphone muss vor Fahrtantritt im bzw. am Fahrzeug befestigt (bspw. √ľber eine herk√∂mmliche Smartphone-Halterung), die App gestartet und GPS Signal aktiviert werden. Die Auswahl des Fahrzeugtyps verbessert die Auswertung. Die Aufzeichnung ist auf geringen Stromverbrauch optimiert, weshalb auch die Daten√ľbertragung nur via WLAN erfolgt. √úber das Men√ľ in der App kann der Kameramodus (Einzelbilder oder Videomodus) aktiviert werden, wodurch Bildmaterial w√§hrend der Fahrt aufgenommen wird. Mit dem gro√üen Start-/Stop-Button kann die Aufzeichnung gesteuert werden. Die erfassten Rohdaten werden im Anschluss via WLAN auf den Cyface-Server √ľbertragen. Ein Algorithmus verarbeitet die anonymisierten Rohdaten, aggregiert sie und wertet sie aus. So entsteht ein realistisches Bild des Stra√üenzustandes, ohne den Einsatz teurer Messtechnik.

VeloCityRuhr: Straßenbaulastträger sollten den Zustand ihrer Straßen kennen. Welchen Mehrwert bietet ihr App den Straßenbaulastträgern oder sind die gar nicht die Hauptzielgruppe?

Ackner: Die fokussierte Zielgruppe sind Ingenieur- und Planungsb√ľros, die im Auftrag von Stra√üenbaulasttr√§gern, die Qualit√§t von Stra√üen und Wegen begutachten. Wir stellen dazu ein weiteres Werkzeug bereit, welches erheblich kosteng√ľnstiger und flexibler einsetzbar ist als die bisher verwendeten Lasermessverfahren. Zudem wird Objektivit√§t garantiert im Gegenteil zu vielerorts noch popul√§ren durchgef√ľhrten Sichtfahrten. Im Bereich von Nebenstra√üen und Fahrradwegen sind bisherige Messverfahren sehr kostenintensiv. Vor allem dort kommt unsere Pro App bzw. die Messbox zum Einsatz.

 

VeloCityRuhr: Welchen Nutzen kann das Laufenlassen der App Radfahrer*innen bringen?

Ackner: Auch f√ľr bestehende Navigationsanwendungen sind die erstellten Oberfl√§chenprofile von Interesse, da dadurch die Routenplanung erweitert werden kann. Wir w√ľrden uns daher w√ľnschen, dass unsere Technologie in popul√§re Navigationsapps im Fahrradbereich integriert wird und somit eine intelligente Navigation erm√∂glicht wird. Auf diese Weise k√∂nnen unebene Streckenabschnitte mit Kopfsteinpflaster oder zahlreichen Schlagl√∂chern vermieden werden. Zum jetzigen Zeitpunkt haben die normalen Verkehrsteilnehmer jedoch keinen direkten Nutzen von der App.

(Foto: Cyface)

VeloCityRuhr: Kann ich morgen anfangen mit der App Daten zu erheben, was passiert dann erst einmal mit den Daten und wem gehören die dann?

Ackner: Im Prinzip ja. Alles was es derzeit braucht sind ein Android Smartphone ab Version 4.1, die App aus dem Play Store und wenn m√∂glich eine Halterung (egal ob die Erfassung mit dem Rad oder Auto vorgenommen werden soll) wie in den Bildern erkennbar. Die Rohdaten k√∂nnen dann mit der App aufgezeichnet und intern auf dem Smartphone abgespeichert werden. Diese Daten, erhoben mit der normalen Cyface App, geh√∂ren erst einmal dem Nutzer der sie aufzeichnet. Ab dem Zeitpunkt, ab dem die Daten zur Verarbeitung an unsere Server √ľbertragen werden geh√∂ren die Daten dann auch uns. Im Falle von Ingenieurb√ľros stellen wir diese aufbereiteten Daten dann visuell oder als Shapefile entgeltlich zur Verf√ľgung.

VeloCityRuhr: Können Straßenbaulastträger, App-Entwickler etc. die Daten in andere Anwendungen einbinden?

Ackner: Die aufbereiteten Daten werden im eigenen Webinterface dargestellt oder als Shapefile ausgegeben. Diese Datei kann dann f√ľr weitere Verarbeitungsschritte in bestehende GIS-Programme eingebunden werden. App-Entwickler (bspw. Navigationsapps) k√∂nnen eine API-Schnittstelle erhalten, um kontinuierlich aufbereitete Daten in die bestehende Anwendung einzuspielen.

VeloCityRuhr: Wie wollen Sie erreichen, dass die Daten aktuell sind und flächendeckend vorhanden sind?

Ackner: F√ľr den Anwendungsfall der Ingenieurb√ľros ist es nicht erforderlich, dass die Daten stets aktuell und fl√§chendeckend sind, da diese von den B√ľros auftragsbasiert erhoben werden. M√∂chte man Navigationsanwendungen durch aktuelle Oberfl√§chendaten erg√§nzen, sind diese Anforderungen nat√ľrlich notwendige Bedingungen. Studien zeigen, dass bereits wenige aktive Fahrer ausreichen um eine gro√üe Stadtfl√§che abzudecken. In l√§ndlichen Gebieten und nicht stark frequentierten Fl√§chen kann ein Gamification-Ansatz helfen. Jedoch bietet sich an die Anwendung zun√§chst auf urbane Gebiete zu beschr√§nken.

VeloCityRuhr: Wie sieht das Finanzierungsmodell aus und welche Kosten kommen aus interessierte Kommunen zu?

Ackner: Interessierte Kommunen k√∂nnen sich direkt an uns wenden oder aber den Umweg √ľber ingenieur- oder Planungsb√ľros w√§hlen. Dabei haben sie den Vorteil, dass der pers√∂nliche vertrauensvolle Kontakt zudem Dienstleister (B√ľro) bereits besteht. Wir rechnen Stra√üenzustandserfassungen kilometergenau ab und stellen die aufbereiteten Daten √ľber unser Webportal oder als Shapefile exklusiv zur Verf√ľgung. Daf√ľr werden 10 Euro pro Stra√üenkilometer f√§llig.

Das Finanzierungmodell sieht neben dieser Einnahmequelle auch die Teilnahme an einem Forschungsprojekt vor. Nähere Angaben kann ich an dieser Stelle leider nicht machen.

VeloCityRuhr: Welchen Vorteil sehen Sie gegen√ľber anderen Erhebungsmethoden und k√∂nnen aktive Radfahrer*innen diese auch f√ľr sich nutzen und mit anderen Daten z. B. aus OpenStreetMap verkn√ľpfen?

Ackner: Auch im heutigen Hochtechnologiezeitalter werden vielerorts Stra√üensch√§den weiterhin visuell durch Mitarbeiter der entsprechenden Beh√∂rde erfasst. Im Anschluss folgt eine Dringlichkeitsfeststellung f√ľr anstehende Instandhaltungsma√ünahmen. Dieser aufwendige Vorgang erfordert geschultes Personal, schlie√üt jedoch eine fehlerhafte Bewertung nicht aus. Cyface klassifiziert Stra√üen und Wege entsprechend ihrer Oberfl√§chenbeschaffenheit. Neben dem aktuellen Zustand kann zudem die Entwicklung √ľber einen Zeitraum dargestellt werden, um Vergleiche zu erm√∂glichen. So k√∂nnen st√§dtische Entscheider anhand der jeweils aktuellen Oberfl√§chendaten von Cyface den Zustand ihrer Stadt zuverl√§ssig einsch√§tzen. Die Vorteile gegen√ľber bestehenden Lasermessverfahren und Sichtfahrten liegen auf der Hand:

  • Erheblich kosteng√ľnstiger
  • Flexibler einsetzbar
  • Stets objektive Aufbereitung der Daten
  • Erfassung mit herk√∂mmlichen Fahrr√§dern oder PKWs m√∂glich
  • Keine spezielle Hardware notwendig

Es ist denkbar, dass unsere Software als Erg√§nzung zu bestehenden Verfahren genutzt wird. Durch die M√∂glichkeit, Daten zu exportieren k√∂nnen diese auch gut verkn√ľpft werden.

Wir werden in naher Zukunft die Karte wieder √∂ffentlich sichtbar machen (ausgenommen der exklusiven Daten der Stra√üenbaulasttr√§ger) sodass aktive Radler ihre Aktivit√§ten verfolgen k√∂nnen. Die Daten sind dann automatisch in OpenStreetMap dargestellt. Wir haben uns ehrlich gesagt noch keine Gedanken dar√ľbergemacht, ob diese Daten dann weiter nutzbar sind f√ľr die Nutzer.

Norbert Paul

Norbert Paul ist per PGP-Schl√ľssel erreichbar (Testphase) √ľber die E-Mail-Adresse norbert.paul@velocityruhr.net

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