211service.com
Det kan snart blive nemmere at finde en parkeringsplads
Enhver, der har kørt i en overfyldt bymidte, ved, at parkering kan betyde næsten endeløs cirkulation i jagten på en plads tæt på din destination. Nu har ingeniører ved Rutgers University i New Jersey kombineret simple ultralydssensorer, GPS-modtagere og cellulære datanetværk for at skabe en lavpris, yderst effektiv måde at finde den nærmeste ledige parkeringsplads.
Fri plads?: Denne ultralydsafstandsmåler, der sidder fast på en bildør med magneter, er grundlaget for et prototypesystem udviklet på Rutgers University til overvågning af gadeparkering.
Rutgers-forskerne siger, at at gøre detaljerede parkeringsdata bredt tilgængelige via webbaserede kort eller navigationssystemer kunne afhjælpe trafikpropper ved at give rejsende mulighed for at beslutte, om de vil parkere i en central garage, gå på jagt efter gadeparkering eller vælge en anden transportform på forhånd. Hvis chauffører vælger gadeparkering, kan det hjælpe ved at foreslå parkeringspladser til brugerne gennem en navigationsenhed eller mobiltelefon.
Holdet, ledet af adjunkter Marco Gruteser og Wade Trappe , monteret ultralydsafstandssensorer på passagerdørene i tre biler. Ved at bruge data indsamlet over to måneder, mens chaufførerne pendlede gennem Highland Park, NJ, udviklede forskerne en algoritme, der oversatte ultralydsafstandsaflæsningerne til en optælling af tilgængelige parkeringspladser, der var 95 procent nøjagtige. Ved at kombinere dette med GPS-data genererede de også kort over, hvilke pladser der var optaget og hvilke der var åbne, som var over 90 procent nøjagtige.
Trafikpropper er et stort problem på landsplan, især i byområder. En undersøgelse af Transport alternativer , en fortalergruppe for transport i New York City, fandt ud af, at op til 45 procent af trafikken på Manhattan er genereret af biler, der cirkulerer rundt om blokken og leder efter parkering. I 2006 beregnede Donald Shoup, en professor i afdelingen for byplanlægning ved University of California, Los Angeles, at i løbet af et år brændte køretøjer på udkig efter parkering i et lille forretningsdistrikt i Los Angeles 47.000 liter benzin og producerede 730 tons kuldioxid. Problemet er så alvorligt, at nogle byer, såsom San Francisco, har investeret millioner af dollars i smart parkeringsinfrastruktur – systemer, der registrerer tilstedeværelsen af køretøjer på parkeringspladser ved hjælp af faste sensorer installeret i asfalten eller i parkeringsmålere.
Men sådanne systemer fungerer kun til parkeringspladser med opmåling eller spalte. De har også store installations- og driftsomkostninger. Det SFpark Projektet i San Francisco dækker 6.000 pladser - kun omkring 25 procent af tilgængelige parkeringspladser på gaden. Til en anslået pris på $500 at installere og vedligeholde hver sensor i et år, summer det op til $3 millioner. Rutgers-teamet satte sig for at skabe et billigere alternativ, der kan fungere for både opmålte og uindrettede parkeringspladser.
Ingeniørerne udtænkte en prototype af en sensorplatform ved hjælp af en ultralydssensor på $20, der rapporterer afstanden til den nærmeste forhindring, og en $100 GPS-modtager, der noterer den tilsvarende placering. De sluttede begge til en letvægts-pc med et Wi-Fi-kort for at overføre dataene til en central server.
Algoritmen, som forskerne udtænkte, baserer påvisningen af parkerede køretøjer på fald i ultralydssensoraflæsningerne. For at skelne parkerede biler fra andre, mindre forhindringer i sensorens vej – for eksempel træer, genbrugsspande eller mennesker – sammenlignede de bredden og dybden af hver dyk med tærskler bestemt ud fra en runde træningsdata, hvor ingeniørerne markerede hver sensor dip som en bil eller en anden genstand. De udviklede derefter filtre, der fjerner alle dyk, der har en dybde på mindre end den tærskel, som algoritmen lærte fra træningsdataene. For slidsede parkeringspladser havde algoritmen en detektionsnøjagtighed på omkring 95 procent. For unslotted parkering opnåede de omkring 96 procent nøjagtighed.
Holdet integrerede også dets detektionsdata med referencekort for at skabe et nøjagtigt kort over parkeringsmuligheder. De stod over for en stor udfordring med at opnå dette, fordi placeringskoordinaterne fra en GPS-modtager typisk kun er tre meter nøjagtige. Med en omtrentlig parkeringspladslængde på cirka syv meter, kan et køretøj nemt matches til et forkert tilstødende sted. Så de udviklede en anden algoritme, der bruger ultralydssensoraflæsninger til at detektere bestemte faste genstande, såsom træer og gadeskilte. Dette gjorde det muligt for dem at reducere deres fejlrate med mere end det halve.
Efter at have bevist, at konceptet virkede, ønskede Gruteser og hans kolleger at se, om et sådant system effektivt kunne implementeres i en stor by ved at sætte sensorsystemer i køretøjer, der regelmæssigt kører rundt, såsom taxaer, politibiler og andre offentlige køretøjer. Holdet brugte et offentligt datasæt med 536 taxaer i San Francisco til at studere bilernes mobilitetsmønstre. Mens førerhusene besøgte nogle dele af byen for sjældent til at gøre nogen data, de indsamlede, nyttige til et parkeringskort i realtid, var prøveudtagningen fra de samme førerhuse i San Franciscos centrum mere end tilstrækkelig til at dække det mindre område.
Ingeniørerne anslår, at de kunne dække San Franciscos centrum med kun 300 førerhuse for omkring $200.000, en omkostningsbesparende faktor på omkring 15 i forhold til et fast sensorsystem. Vi ved, at disse besparelser hænger sammen med, at vi får en ikke-garanteret, tilfældig prøveudtagning af parkeringspladser, kontra den løbende overvågning, der tilbydes af faste sensorsystemer, siger Gruteser.
At udvikle et system til implementering i den virkelige verden burde ikke være så svært, siger Gruteser. Holdet valgte at bruge ultralydsafstandsmålere på grund af deres relativt lave omkostninger sammenlignet med laserafstandsmålere og bilradarer, bedre nattedrift sammenlignet med kameraer og deres stigende tilgængelighed i parkeringsassistance og automatiserede parkeringssystemer i biler. Det betyder, at ingeniører potentielt kan bruge ultralydssensorer, der allerede findes i køretøjer, i et fremtidigt parkeringsovervågningssystem.
Mens forskerne stolede på opportunistiske Wi-Fi-forbindelser til at overføre deres data fra bilerne til den centrale server, kunne køretøjer rapportere deres data over bredt tilgængelige cellulære modemer, siger de. Endelig, siger Gruteser, ville det være ret nemt at distribuere oplysninger om parkeringsmuligheder over internettet, på samme måde som Google overlejrer trafikpropper på sine kort. Eller, i samarbejde med firmaer med navigationsenheder, kan den sendes til kommercielle GPS-modtagere.
Rutgers-teamet har indsendt sin projektrapport til den årlige internationale konference om mobile systemer, applikationer og tjenester ( Mobisys ), der afholdes i juni i San Francisco.