Das Unternehmen eagle eye technologies rät Kommunen, Sackgassen bei der Digitalisierung kommunaler Straßen zu vermeiden.
Digitalvorhaben wie die Erfassung des Straßenzustands und der Infrastruktur erfordern hohe Anfangsinvestitionen. Oft zeigen sich Einsparungen und eine Optimierung der Prozesse rund um die Strassenverwaltung erst nach einigen Jahren. Dennoch führt kein Weg daran vorbei, Daten zu den Straßen zu erfassen und diese zu digitalisieren. Wenn auch viele Entscheider bei der öffentlichen Hand diese Aufgabe in den Jahren vor ihrer Pensionierung scheuen und aufschieben, sie verlagern damit die Digitalisierung nur auf folgende Generationen. „Aufwendige Begehungen und Kateikartensysteme sind in Deutschland bedauerlicherweise noch weit verbreitet“, sagt Dr. Johannes Ludwig, Geschäftsführer der eagle eye technologies Deutschland GmbH aus Berlin.
Hillshade-Visualisierung eines Wendehammers. Quelle: eagle eye technologies Deutschland GmbH
Investitionsstau bei Straßen
Die Digitalisierung der Straßen ist ein wichtiges Instrument für die Planung der Investitionen. Das aktuelle Kfw-Kommunalpanel gibt an, dass es in Deutschland aktuell einen Stau von rund 40 Milliarden Euro an finanziellen Mitteln im Bereich Straßen und Verkehrsinfrastruktur gibt. Kommunen suchen daher nach Lösungen, um die Mittel zum Straßenerhalt optimal einzusetzen. Ausschlaggebend ist, dass bei der Erfassung der Straßendaten die entsprechende Qualität gewährleistet wird. „Es sind belastbare, vollständige und präzise Daten erforderlich, nur dann sind diese auch für die jeweiligen Aufgaben nutzbar“, so Ludwig. Den höchsten Nutzen können kommunale Verwaltungen aus vollständigen und exakten Daten ziehen, da sie durch diese viele Haushaltsmittel bei der Erhaltungsplanung einsparen können. Zu den Einsatzgebieten zählen beispielsweise Prognosen über die Zustandsentwicklung oder Folgeprojekte wie die Oberflächenabflusssimulation zur Hochwasserprävention oder Smart City-Anwendungen wie autonomes Fahren. Vor diesem Hintergrund bemerkt Ludwig: „Wenn bei der Erfassung Investitionen gescheut werden, zahlt es sich nicht aus, da so ein Digitalvorhaben am Ende unzureichend für die Anwendungen der Fachämter ist und keine Mehrfachnutzung der Daten erfolgen kann.“
Der Einsatz von High-Tech Messfahrzeugen wie von eagle eye technologies ist für nachvollziehbare und vollständige Ergebnisse entsprechend der anerkannten Regelwerke rund um das Straßenmanagement prädestiniert. Das Straßen- und Wegenetz, die Verkehrsflächen, die Infrastrukturobjekte und der Straßenzustand werden damit systematisch erfasst und ausgewertet.
eagle-eye-Messfahrzeug mit optimaler Sensorik für die Digitalisierung von Straßendaten. Quelle: eagle eye technologies Deutschland GmbH
In den letzten Jahren sind einige wichtige Innovationen hinzugekommen, vor allem der Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) und Deep Learning. eagle eye technologies setzt beispielsweise einen neu entwickelten Algorithmus zur Detektion und Kartierung von Verkehrszeichen ein. Mit ihm können beliebig große Sätze an Bilddaten ausgewertet werden, um die Verkehrszeichen zu klassifizieren, als 3D-Modell zu rekonstruieren und zu georeferenzieren. Zusätzlich können lokale oder externe Ressourcen wie Straßennamenkataloge oder Open-Street-Map-Daten verwendet werden, um die Erkennungsleistung der KI zu verbessern. Als Input können alle gängigen Mobile Mapping-Daten (Stereomess- oder Panoramabilder, Punktwolken) in den Standard-Formaten genutzt werden. Die Inputdaten können auch von anderen Dienstleistern bereitgestellt werden. Erfasst werden Position und Ausrichtung der Schilder zur Straße, bei mehreren Schildern am selben Mast die Reihenfolge von oben nach unten. Schildtexte werden erkannt, ausgelesen und im richtigen Kontext interpretiert. Ebenso werden Straßennamen- und Zusatzschilder erfasst. Weitere Objekte, die per KI bearbeitet werden können, sind beispielsweise Kanaldeckel und Sinkkästen.
Zu den jüngsten Neuerungen gehört auch die Funktion der Hillshades. Mit Hilfe von simulierten Lichtquellen wird damit eine dreidimensionale Graustufen-Darstellung der Geländeoberfläche generiert, um so relative Höhenunterschiede sichtbar zu machen. „Zusammen mit Messbildern ermöglicht dies eine detailliertere Straßenzustandserfassung mit bisher nicht-sichtbaren Unebenheiten“, so Ludwig. Die Hillshades beinhalten eine automatische 3D-Mesh-Erstellung aus der Punktwolke und die Rekonstruktion der Oberfläche von Objekten.
Bewertung der Wirtschaftlichkeit
Punktwolke im eingefärbten Modus. Quelle: eagle eye technologies Deutschland GmbH
Kommunen erhalten so nicht nur eine vollständige, aktuelle Planungs- und Entscheidungsgrundlage. „Ebenso werden doppelte Datenbeschaffung und -speicherung vermieden“, so Ludwig. Anhand der eagle-eye-Daten wird nachweisbar, wie hoch die Kosten für die laufende Unterhaltung der Verkehrsflächen sind, wo der Mitteleinsatz am wirtschaftlichsten ist und wie der Substanzverlust vermieden werden kann. Außerdem lassen sich Synergieeffekte zwischen Anwendungen und Abteilungen oder Ämtern erzielen. „Die Investition in entsprechender Digitalprojekte zahlt sich für Kommunen besonders aus, wenn der Datenbedarf abteilungsübergreifend abgestimmt wurde“, so Ludwig.