Die Crowd als Datenlieferant für neue KI-basierte Mobilitätslösungen
Projekt OCROSS abgeschlossen
Forschungsschwerpunkt: Applied Artificial Intelligence
Erstellung eines Datensammlungs- und Verbreitungskonzepts, um die „Crowd“ als Datenlieferant nutzbar zu machen / Veredlung der Smartphone-basierten Daten wurde durch die Fusion mit Spezialistendaten erreicht / Entwicklung eines Umsetzungskonzepts für einen Datenmarktplatz mit Geschäftsmodellen / Bereitstellung von Datensätzen für die mCLOUD.
Mobilität ist hungrig. Das betrifft nicht nur den Antrieb von Fahrzeugen, sondern auch die Verwendung von Künstlicher Intelligenz, die den Verkehr der Zukunft prägen wird und Innovationen ermöglichen kann. Das Problem: KI-Lösungen erfordern ein hohes Maß an Bild- und Sensordaten, sowohl für das automatisierte Fahren als auch beispielsweise für Infrastrukturprojekte. Die fehlenden (Trainings-)Daten stellen für weniger finanzstarke Marktteilnehmer einen Nachteil dar, da die Kosten für das Erzeugen oder Beschaffen dieser notwendigen großen Datenmengen oft nur für große Unternehmen und Konzerne zu stemmen sind. Im Forschungsprojekt OCROSS („Open Data Crowd Sensing Service für die einfache Fusion annotierter und schwarmbasierter Massendaten“) wurde unter Konsortialführung des FZI Forschungszentrum Informatik gemeinsam mit den Partnern kosima und HOCHTIEF PPP Solutions ein Ansatz erarbeitet, um Start-ups sowie kleinen und mittleren Unternehmen einen Zugang zu den wertvollen Daten in Form von Open-Source-Crowd-Daten zu ermöglichen. Zusätzlich können Spezialistendaten monetarisiert werden, deren Gewinnpotenzial ansonsten nicht voll ausgeschöpft ist. Das Projekt wurde im Rahmen der Innovationsinitiative mFUND mit insgesamt rund 1,6 Millionen Euro durch das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur gefördert.
Ein Marktplatz für Ideen und Innovationen
Um insbesondere kleineren Unternehmen und Forschungseinrichtungen diesen Zugang zu den wertvollen Daten zu ermöglichen, wurde im OCROSS-Plattformkonzept ein Marktplatz mit Crowd-Datenmaterial entwickelt. Diese Daten werden von freiwilligen Teilnehmenden per Smartphones erfasst, die ihr Gerät im Fahrzeug auf die Straße ausrichten und fixieren. Die App zeichnet sekündlich Fotomaterial und hochfrequente Sensordaten auf, wie zum Beispiel GPS und Beschleunigungsdaten, und sendet diese verschlüsselt auf einen Server. Während der Aufzeichnungen können die Daten mit zusätzlichen Labels versehen werden. Auf dem Server werden die Daten anschließend entschlüsselt und automatisiert anonymisiert. So werden die Personenrechte Dritter geschützt, indem Gesichter und Kennzeichen unkenntlich gemacht werden. Neben den Crowd-Daten können auch hochwertige Expertendaten von Unternehmen über den OCROSS-Marktplatz bereitgestellt werden.
Der Fokus des Projekts lag vor allem auf der Entwicklung eines datenschutzkonformen, bedarfs- und anforderungsgerechten IT-Gesamtsystems zur Erfassung von Smartphone-basierten Crowd-Daten aus dem Straßenverkehr sowie der anschließenden Konzipierung eines Datenmarktplatzes. „Über die Crowd besteht riesiges Potenzial für die Datengenerierung – nicht nur im Straßenraum. Wir freuen uns, dass wir mit dem Ansatz von OCROSS Unternehmen oder Personen mit vielleicht weniger Finanzkraft im Rücken die Möglichkeit bieten, ihre Ideen umzusetzen, erklärt Projektleiter Dr. Julian Huber vom FZI zum Projektabschluss. „Mit OCROSS haben wir eine gute Basis geschaffen und bereits die ersten rechtlichen Hürden gemeistert. Wir sind gespannt, welche Projekte sich aus unserer Forschung entwickeln werden“, fügt er hinzu.
Mehr Sicherheit auf der Straße
Erste Anwendungsfälle wurden bereits mit den beiden Konsortialpartnern kosima GmbH und HOCHTIEF PPP Solutions GmbH erstellt. So wurden gemeinsam mit dem auf Straßenraumbefahrung und -analyse spezialisierten Unternehmen kosima Verfahren entwickelt, um frühzeitig Straßenschäden zu erkennen und somit den Reparaturaufwand für die Kommunen niedriger zu halten. kosima war verantwortlich für die Aufzeichnung und Bereitstellung von hochwertigen Spezialistendaten. Zudem hat das Unternehmen sein Expertenwissen zu Straßenzustandsermittlung eingebracht sowie das Daten-Labeling vorgenommen.
Für HOCHTIEF PPP Solutions sind die Daten für das Baustellen-Monitoring relevant, um mit weniger personellem Aufwand die Sicherheit im Straßenverkehr zu gewährleisten, in dem etwa Straßenschilder in Baustellen von einer KI hinsichtlich ihrer korrekten Positionierung analysiert werden. HOCHTIEF PPP Solutions hat für das Projekt die Erhebung der Crowd-Daten durchgeführt und sein Know-how im Bereich Infrastrukturmanagement eingebracht, insbesondere hinsichtlich Straßenbetrieb und Verkehrssicherheit. Anwendung fanden die Projektergebnisse auf dem HOCHTIEF Projekt A6.
Das FZI als Konsortialführer hat die notwendigen Implementierungsarbeiten durchgeführt wie beispielsweise die Entwicklung der Crowd-App. Ebenso war der Aufbau der IT-Infrastruktur sowie die Datenfusion und -verarbeitung hinsichtlich Exploration, Analysen oder auch Verfahrensentwicklung Aufgabe der Forschungseinrichtung.
Das Projekt OCROSS lief bis Oktober 2021. Es wurde im Rahmen der Innovationsinitiative mFUND mit insgesamt rund 1,6 Millionen Euro durch das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur gefördert. Mit der Innovationsinitiative mFUND fördert das BMVI seit 2016 datenbasierte Forschungs- und Entwicklungsprojekte für die digitale und vernetzte Mobilität 4.0. Die Projektförderung wird ergänzt durch eine aktive fachliche Vernetzung zwischen Akteuren aus Politik, Wirtschaft, Verwaltung und Forschung und durch die Bereitstellung von offenen Daten auf dem Portal mCLOUD.
Über die kosima GmbH
Die kosima GmbH mit Sitz in Breisach am Rhein ist ein führender Anbieter für die Technologie zur berührungslosen, mobilen Erfassung kommunaler Infrastruktur. Hierfür wird seit mehreren Jahren erfolgreich ein eigenes Messsystem zu kombinierten Straßenraumerfassung durch Videobilder und Laserscanner eingesetzt. Angeboten werden ganzheitliche Lösungen aus Beratung, Dienstleistung und Software. Schwerpunkte der Tätigkeiten sind neben der Erfassung auch Auswertungen in Bezug auf Zustandserfassung und -bewertung von Straßen, Erhaltungsmanagement sowie dem neuen kommunalen Haushalts- und Rechnungswesen. Darüber hinaus werden auch eigene Softwareprodukte zur Datenpflege entwickelt und Vermessungstätigkeiten durchgeführt.
Über die HOCHTIEF PPP Solutions GmbH
HOCHTIEF PPP Solutions entwickelt und realisiert Konzessions- und Betreiberprojekte in den Geschäftsfeldern Straßen und Soziale Infrastruktur. Neben dem Hauptsitz in Essen verfügt die Tochtergesellschaft von HOCHTIEF Solutions über Niederlassungen und Büros in Griechenland, Großbritannien und den Niederlanden. Im Bereich öffentlich-privater Partnerschaften bietet HOCHTIEF PPP Solutions seinen Partnern der öffentlichen Hand integrierte, intelligente und innovative Lösungen. Weitere Informationen unter www.hochtief-pppsolutions.de.
Über das FZI
Das FZI Forschungszentrum Informatik mit Hauptsitz in Karlsruhe und Außenstelle in Berlin ist eine gemeinnützige Einrichtung für Informatik-Anwendungsforschung und Technologietransfer. Es bringt die neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse der Informationstechnologie in Unternehmen und öffentliche Einrichtungen und qualifiziert junge Menschen für eine akademische und wirtschaftliche Karriere oder den Sprung in die Selbstständigkeit. Betreut von Professoren verschiedener Fakultäten entwickeln die Forschungsgruppen am FZI interdisziplinär für ihre Auftraggeber Konzepte, Software-, Hardware- und Systemlösungen und setzen die gefundenen Lösungen prototypisch um. Mit dem FZI House of Living Labs steht eine einzigartige Forschungsumgebung für die Anwendungsforschung bereit. Das FZI ist Innovationspartner des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT).
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