16.10.2017

Kapsch Factory1: Wie mit Big Data die Zukunft vorausgesagt wird

Das niederländische Startup Fileradar arbeitet im Accelerator Factory1 gemeinsam mit Kapsch an einem Verkehrs-Vorhersagesystem. Ein erstes gemeinsames Projekt wird in Madrid umgesetzt.
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(c) Kapsch: Das Fileradar-Team (l.) Mit Kapsch-Lead-Mentor Benoit Robinet (r.)
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Viele Menschen haben es im Laufe der Geschichte versucht – manche erfolgreicher, manche weniger erfolgreich: Die Zukunft vorhersehen. Dieser alte Traum kann nun dank der technischen Entwicklung in Erfüllung gehen. Während man sich in alten Zeiten auf göttliche Eingebung, Glaskugeln und dergleichen verließ, baut das niederländische Startup Fileradar im Accelerator-Programm Kapsch Factory1 auf Big Data und Machine Learning. Das Ziel ist dann auch etwas bescheidener (und realistischer), als jenes von Nostradamus und Co: 10 bis 15 Minuten im Voraus will Fileradar die Verkehrssituation vorhersagen.

+++ Kapsch: Hinter den Kulissen von Factory1 +++

Nicht nur reine Verkehrsdaten…

“Wir verwenden sowohl Daten über die aktuelle Verkehrssituation als auch große Datensets zum gegebenen Straßenzug aus der Vergangenheit. Über einen Machine Learning-Ansatz sagt unser System dann die wahrscheinlichste Verkehrsentwicklung voraus”, erklärt Fileradar-Co-Founder Frank Zuurbier. Project Engineer Peter Biczók ergänzt: “Was uns von anderen unterscheidet ist, sind die Daten, die wir nutzen.” Denn man verwende bei Fileradar nicht nur direkte Verkehrsdaten, sondern Informationen über unterschiedlichste Parameter, die auf den Verkehr Einfluss haben. So fließen etwa auch Wetterdaten, Informationen über größere Events in der Gegend und Berichte über Unfälle in die Analyse.

… auch Tweets fließen in die Analyse

Eine wichtige Rolle spielen dabei Social Media. “Dass es irgendwo einen Verkehrsunfall gab, wird oft schneller getwittert, als es bei den Verkehrsbehörden landet”, erklärt Biczók. Dabei kombiniere immer eine ganze Reihe von Daten, um Fehlinformationen zu eliminieren: “Ein einzelner Tweet ist ebenso unzuverlässig, wie die Daten eines einzelnen Verkehrssensors.” Generell erwarte man aber auch keine gezielt gestreuten Fehlinformationen im Verkehrsbereich. Vorsicht sei jedenfalls geboten: “Wir hatten einmal einen Tweet über einen ‚Unfall‘, bei dem das falsche Papierformat gewählt wurde, nämlich A4”, erzählt Zuurbier. Das System wertete dies als Hinweis zu einem Verkehrsunfall auf der Autobahn A4.

Mit Kapsch zu neuen Märkten

In der Heimat, den Niederlanden, hat das Unternehmen, das vor sieben Jahren an der Universität Delft gegründet wurde, bereits eine Kooperation mit der Verkehrsbehörde und ist in mehreren Städten aktiv. Über die Zusammenarbeit mit Kapsch soll nun ein größerer Markt erschlossen werden. “Wir dachten uns, wir können es nicht stemmen, einfach loszuziehen und weltweit bei jeder Verkehrsbehörde anzuklopfen, ob sie an unserem Produkt interessiert sind. Wir sollten einen Partner finden, der diese Kontakte bereits hat und diese Märkte bereits abdeckt”, erzählt Zuurbier. Die Ausschreibung der Kapsch Factory1 hätte sich dabei perfekt ergeben.

„Fügt sich perfekt in unser Kerngeschäft“

“Was Fileradar macht, fügt sich wirklich perfekt in unser Kerngeschäft”, ergänzt Eric Karl Diethelm von Kapsch TrafficCom, der im Accelerator als Mentor für das Startup fungiert. “Ein tieferes Verständnis für die vorhandenen Daten zu erlangen und immer mehr aus ihnen herauszuholen ist eines unserer wichtigsten Ziele”, sagt er. Konkret haben Fileradar und Kapsch im Rahmen der Factory1 ein gemeinsames Projekt in Spaniens Hauptstadt Madrid. Das System wird dort für einen etwa fünf Kilometer langen Straßenzug mit 15 Kreuzungen implementiert, den Kapsch bereits seit längerem betreut.

„Die Verkehrsvorhersage ist kein Selbstzweck. Sie nutzt nur dann etwas, wenn man etwas aus den Ergebnissen macht“

Evaluierung führt zu konkreten Vorschlägen

“Wir haben dort zunächst sechs Monate lang Verkehrsdaten gesammelt. Seit September sind wir mit unserem System live”, erzählt Zuurbier. Im nächsten Schritt werde man die Performance in dieser ersten Phase evaluieren. “Das Schöne daran, wenn man 10-Minuten-Voraussagen macht ist, dass man zehn Minuten später weiß, ob man richtig gelegen ist”, sagt Biczók dazu. Doch man verfolge bereits weitere Ziele in Madrid. “Die Verkehrsvorhersage ist kein Selbstzweck. Sie nutzt nur dann etwas, wenn man etwas aus den Ergebnissen macht”, sagt Zuurbier. In diesem Fall wolle man etwa nachher Vorschläge liefern können, die Ampelschaltung effizienter zu gestalten.

„Blicken auf eine sehr reichhaltige Daten-Zukunft“

Außerdem wolle man das Konzept mit den gewonnenen Daten und der weiteren Verbesserung des Machine Learning Systems immer schneller auf neue Orte ausweiten können. “Früher wurden Verkehrsmodelle manuell erstellt. Für so einen Straßenzug wie in Madrid hätte das etwa ein halbes Jahr lang gedauert. Wir sind jetzt bald soweit, dass wir das in unter einer Woche automatisiert machen können”, sagt Biczók. Wichtig sei es nun auch, das System auf Orte ausweiten zu können, die über keine so gute Datenlage verfügten. Auch an der stärkeren Integration von Daten, die von Fahrzeugen selber kommen, arbeite man bereits intensiv, so habe man etwa eine Kooperation mit dem Navigationssystem-Hersteller Tom Tom. “Wir blicken auf eine sehr reichhaltige Daten-Zukunft. Und wir sind dafür bereit”, sagt Zuurbier.

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Über zehn Millionen Menschen weltweit leiden an Parkinson. Das Kernsymptom Tremor, ein unkontrolliertes Zittern, wird bisher fast ausschließlich punktuell bei Arztterminen erfasst. „Der Arzt ist komplett auf die subjektive Einschätzung vom Patienten angewiesen“, erklärt Entwicklerin Alice Hristov im brutkasten-Gespräch. Weil verfälschte Momentaufnahmen oft zu ungenauen Medikationen führen, möchte die Wiener HTL-Schülerin diese Datenlücke mit TremoCup schließen.

TremoCup Prototyp @ Alice Hristov

Diskrete Messung beim Trinken

TremoCup ist ein kompaktes Sensormodul, das auf die Unterseite einer handelsüblichen Tasse montiert wird. Während der Nutzung misst das System die Bewegungen im Alltag. Ein integrierter Bandpassfilter lässt dabei nur Frequenzen zwischen 4 und 12 Hertz durch, um gezielt den Tremor zu erfassen und andere Alltagsbewegungen verlässlich auszublenden. „So ähnlich wie bei Noise-cancelling“, zieht Alice den technischen Vergleich.

Die Daten werden per Bluetooth an eine selbst entwickelte Smartphone-App übermittelt, die Verlaufsgrafiken anzeigt und PDF-Berichte für das Arztgespräch generiert. Aus Datenschutzgründen verbleiben alle Daten lokal und symmetrisch verschlüsselt auf dem Endgerät. In einer bereits durchgeführten Befragung von 20 Pflegeheimbewohnerinnen gaben 75 Prozent an, dass ihnen dieser lokale Datenschutz besonders wichtig sei.

Vom Freizeitprojekt auf die internationale Bühne

Die Entwicklung des Systems begann als Freizeitprojekt neben dem Unterricht an der HTBLVA Spengergasse, die in der Vergangenheit schon mehrmals beeindruckende Schüler:innen-Projekte hervorgebracht hat. „Wenn ich lange gesessen bin und es am Ende nach dem Testen funktioniert, das war der größte Erfolg für mich“, so Hristov über die intensive Entwicklungsphase.

Der Aufwand hat sich ausgezahlt: Beim diesjährigen Bundeswettbewerb Jugend Innovativ holte TremoCup den 1. Preis in der Kategorie „ICT & Digital“, der mit 2.500 Euro dotiert ist. Das Preisgeld soll direkt in das Projekt zurückfließen: „Das wird wieder reinvestiert in TremoCup. Patente sind nicht billig, falls ich ein Patent bekomme.“

Regulatorische Prüfung und Markteintritt

Als nächste Schritte sind eine klinische Validierung in neurologischen Praxen sowie Förderanträge bei AWS und FFG geplant. Zudem steht die finale regulatorische Einordnung an. Aktuell wird das System vorläufig als Klasse-I-Medizinprodukt eingestuft.

Der angedachte Verkaufspreis soll zwischen 80 und 150 Euro pro Einheit liegen. Im September 2026 wird Hristov ihr Projekt zudem beim 37. European Union Contest for Young Scientists (EUCYS) in Kiel präsentieren.

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