Smart Traffic Light - Sensoren als Wegbereiter für eine intelligente Kreuzung

Lichtsignalanlagen sind wesentliche Teile der Verkehrsinfrastruktur. Aktuelle Installationen regeln dabei den Verkehr entweder nach statischen zeitgesteuerten Verfahren oder sind nur mit eingeschränkter Sensorik für die bedarfsorientierte Steuerung ausgestattet. Intelligente Systeme und smarte Sensoren, die auch komplexe Situationen erfassen können, können Verkehrs- und Fußgängerströme flüssiger lenken und Wartezeiten vermeiden, Fehlverhalten und damit Unfälle reduzieren sowie einen Beitrag zum Umweltschutz liefern.

Dieses Projekt erforschte

1. neuartige intelligente Sensorsysteme und -konzepte im Bereich der Infrarotsensorik sowie der Magnetfeldsensorik für
2. die Detektion von unterschiedlichen Verkehrsteilnehmern in komplexen Situationen,

damit die obigen Ziele erreicht werden können.

Um einen zukünftigen Einsatz zu ermöglichen, müssen die Sensoren komplexe Situationen erfassen, sich robust auf Umwelteinflüsse einstellen und effizient in zukünftige und bestehende Lichtsignalanlagen integrierbar sein. Ebenso müssen die Sensoren einen engen Kostenrahmen erfüllen, um wirtschaftlich eingesetzt werden zu können. Die in diesem Projekt erforschten Sensorkonzepte erfüllen diese Anforderungen, können vielseitig Verkehrsteilnehmer klassifizieren und als intelligente Module mit geringem Aufwand technisch und wirtschaftlich in das System Lichtsignalanlage integriert werden.

Low-Pixel Infrarot Sensoren werden bereits im Indoorbereich zur Situationserkennung eingesetzt und wurden modifiziert, um eine höhere Anzahl an Objektklassen zu detektieren, aber auch externe Störeinflüsse wie stark variierende Außentemperaturen oder hohe Objektgeschwindigkeiten zu verarbeiten.

Magnetfeldsensoren basierend auf Giant Magnetoresistance (GMR, Riesenmagnetowiderstand) und Tunnel Magnetoresistance (TMR, magnetischer Tunnelwiderstand)-Effekt sind die zweite zu erforschende Technologie. Im Gegensatz zu herkömmlichen Magnetsensoren reagieren diese Sensoren auch auf schwach magnetische oder paramagnetische Objekte, indem sie Störungen des Erdmagnetfeldes registrieren. Forschungsschwerpunkt war hierbei die Klassifizierung von Objekten und die Korrelation mit den Daten der Infrarotsensorik.

Da beide Sensorarten Objekte nur klassifizieren (Fahrzeugart, Fußgänger etc.), aber keine Einzelobjekte oder Individuen identifizieren können, verfolgt der Ansatz das Prinzip „Privacy by Design“ und gewährt somit den Schutz der Privatsphäre der Verkehrsteilnehmer.

** Das Projekt Smart Traffic Light wurde von der Europäischen Kommission durch den Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (www.efre.gv.at) gemäß Artikel 4 EFRE und dem Land Niederösterreich (www.noe.gv.at) kofinanziert.