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Jenaer Forscher optimieren Parkplätze mithilfe intelligenter Algorithmen
Der knappe Raum im Straßenverkehr ist ein dauerhaft aktuelles Thema. Zuletzt brachten die während der Lockdowns in der Corona-Pandemie vielerorts vorübergehend errichteten Pop-up-Radwege diese Diskussion wieder ins Rollen. Autofahrer fordern mehr bezahlbare Parkplätze, Radfahrer mehr und vor allem uneingeschränkte Radwege. Fußgänger wünschen sich mehr Platz zum Flanieren und gänzlich neue Verkehrsteilnehmer, wie zum Beispiel Elektroroller, sind bisher noch kaum berücksichtigt.
Diesem stets aktuellen Thema widmen sich Forschende um Prof. Dr. Nils Boysen und Dr. Konrad Stephan vom Lehrstuhl für Operations Management der Friedrich-Schiller-Universität Jena in einem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Projekt. Sie arbeiten daran, urbanen Raum zu gewinnen, ohne dabei einer Gruppe von Verkehrsteilnehmern Platz wegzunehmen. Eine entscheidende Rolle dabei spielen optimierte Parkplatzlayouts. Ausgehend vom jeweiligen Grundriss eines Parkplatzes, der mit einem Raster versehen wird, suchen die Forschenden die jeweils maximal mögliche Anzahl von Stellplätzen, so dass von jedem Stellplatz aus die Zufahrt des Parkplatzes erreichbar ist. Um dieses Problem gerade auch für größere Parkplätze lösen zu können, sind intelligente und leistungsfähige Computeralgorithmen gefragt, die von den Jenaer Forschern entwickelt, programmiert und getestet werden.
„Für rechteckige Grundflächen ist das alles recht einfach“, sagt Dr. Konrad Stephan, der Hauptverantwortliche für die Entwicklung der Algorithmen. „Spätestens aber, wenn die Pfeiler eines Parkhauses, Hindernisse wie Bäume oder eine unregelmäßige Grundfläche berücksichtigt werden müssen, dann kann unser Algorithmus dem menschlichen Planer schon sehr helfen.“
Stellflächen in deutschen Innenstädten effizienter nutzen
Unterstützt durch Studierende haben die beiden Forscher Luftaufnahmen von hunderten Parkplätzen in Deutschland ausgewertet. „Es ist erschreckend zu sehen, wieviel Platz häufig verschwendet wird“, so der Leiter des Forschungsprojektes Nils Boysen, der vor wenigen Wochen von der WirtschaftsWoche in ihrem Forschungsranking als bester Betriebswirt im deutschsprachigen Raum ausgezeichnet wurde. Ein Beispiel aus Jena verdeutlicht die Ergebnisse: Auf dem Parkplatz „Schlossgasse“ können bisher maximal 64 Fahrzeuge geparkt werden. Das neue Parkplatzlayout des Computeralgorithmus ordnet Fahrspuren und Stellplätze neu an und schafft es, 77 Autos auf der gleichen Fläche unterzubringen. Im Durchschnitt über alle ausgewerteten Parkplätze könnten in Deutschland sogar ein Viertel mehr Autos geparkt werden bei gleicher Parkplatzfläche.
„Man könnte den gewonnenen Platz natürlich auch anders nutzen, als einfach noch mehr Autos zu parken“, regt Dr. Stephan an. Für ihre Heimatstadt Jena haben die Forscher die fünf größten Parkplätze der Innenstadt mit ihrem Algorithmus optimiert. Ihr Resultat: „Wir können entweder 104 Autos mehr auf der bestehenden Parkplatzfläche parken oder einen der großen Parkplätze einfach ganz schließen und etwa einen Stadtpark daraus machen, ohne dass im Vergleich zur jetzigen Situation auch nur ein Stellplatz verloren geht“, so Prof. Boysen.
Modifikation des Algorithmus als Ziel für die Zukunft
Im weiteren Verlauf des Projektes wollen die Forschenden herausfinden, welche Rahmenbedingungen bei der Optimierung zu berücksichtigen sind, um möglichst einfache Layouts und wenig Gegenverkehr zu ermöglichen oder Sackgassen zu vermeiden. Die Forscher erwarten zudem einen wachsenden Einfluss technischer Entwicklungen auf die Zukunft der Parkplatzoptimierung, wie das „Automated Valet Parking“: Autofahrer hinterlassen ihr Fahrzeug am Zugang des Parkhauses und das Fahrzeug sucht sich autonom seinen Stellplatz. Mit dem Smartphone kann das Fahrzeug anschließend wieder zur Rückfahrt an den Zugang des Parkhauses beordert werden. „Wenn kein Fahrer mehr ein- und aussteigen muss, kann man Autos auch viel enger nebeneinander parken“, so Professor Boysen. „Dann kann unser Algorithmus noch viel bessere Ergebnisse erzielen“, fügt Dr. Stephan an. Bei einem sind sich die beiden Wissenschaftler aber sicher: „Intelligente Algorithmen können einen großen Beitrag leisten, die Städte von morgen lebenswerter zu machen.“
Prof. Dr. Nils Boysen
Wirtschaftswissenschaftliche Fakultät der Friedrich-Schiller-Universität Jena
Carl-Zeiß-Straße 3, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 943100
E-Mail: nils.boysen[at]uni-jena.de
Zusammen mit seinem Kollegen Dr. Konrad Stephan erarbeitet Prof. Dr. Nils Boysen Parkplatzlayouts
Foto: Anne Günther (Uni Jena)
Der Parkplatz Schlossgasse aktuell (links) und im vom Algorithmus neu berechneten Layout (rechts)
Foto: Nils Boysen (Uni Jena)
Criteria of this press release:
Journalists
Construction / architecture, Economics / business administration, Information technology, Social studies
transregional, national
Research projects, Transfer of Science or Research
German
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