NavigationstechnikDie nützlichen Verräter

Mobilfunksignale sollen Aufschluss über den Verkehrsfluss geben. Datenschützer sind besorgt, Stauforscher jubeln von 

Für jeden Straßenabschnitt ist die durchschnittliche Reisezeit bei freier Strecke bekannt. Sobald sich die Handys in den Autos langsamer von Funkzelle zu Funkzelle bewegen, schließt das System auf einen Stau und schickt eine Warnung an die Navis

Für jeden Straßenabschnitt ist die durchschnittliche Reisezeit bei freier Strecke bekannt. Sobald sich die Handys in den Autos langsamer von Funkzelle zu Funkzelle bewegen, schließt das System auf einen Stau und schickt eine Warnung an die Navis  |  © ZEIT Grafik: Anne Gerdes

Für Vielfahrer ist es das klassische Navi-Dilemma: Das teure Navigationsgerät im Auto weiß nicht nur den direkten Weg zum Ziel, sondern berücksichtigt auch die aktuellen Verkehrsmeldungen. Kaum wird ein Stau auf der Autobahn gemeldet, schickt der elektronische Pfadfinder den Fahrer auf eine Umleitungsstrecke – dass diese allerdings ebenfalls verstopft ist, hat das Gerät leider nicht mitbekommen. Denn die handelsüblichen Systeme erkennen derzeit zwar bis zu 90 Prozent der Autobahnstaus, für Störungen auf Bundes- und Landesstraßen aber sind sie blind. Und so zuckelt man mit fünf Kilometern pro Stunde über Land und ärgert sich, dass man nicht auf der A7 geblieben ist.

Nun naht Hilfe. Gleich zwei Anbieter versprechen die Ausweitung der Echtzeitnavigation auf das gesamte außerstädtische Straßennetz. Ihre Idee: Die Verbindungsdaten im Mobilfunknetz sollen systematisch ausgewertet werden. "Denn in den allermeisten Autos fährt ein eingeschaltetes Handy mit, oft sogar mehrere", sagt Ulrich Fastenrath, Produktentwickler bei der Telekom-Tochter T-Systems Traffic. Und ohne dass es die Handynutzer merken, verbinden sich ihre mitreisenden Mobiltelefone alle paar Kilometer mit einem neuen Sendemast entlang der Strecke. Das lässt sich nutzen.

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Deutschland ist in rund 100000 Funkzellen aufgeteilt. Damit das Telefon für Anrufe überall erreichbar bleibt, muss jede Übergabe von einer in die nächste Funkzelle im Mobilfunknetz registriert werden. In den sogenannten Floating-Phone-Daten, die dabei entstehen, stecken aber auch höchst präzise Verkehrsinformationen. Wie man an sie herankommen kann, hat Fastenrath zusammen mit Kollegen von T-Mobile und der Uni Stuttgart in einem vom Bundeswirtschaftsministerium mit gut zwei Millionen Euro geförderten Forschungsprojekt untersucht.

Von der ersten Idee bis zur praktischen Demonstration in einer Testregion zwischen Stuttgart, Heilbronn und Karlsruhe hat es dann aber fast acht Jahre gedauert. Ganz einfach ist die Sache nämlich nicht. Zunächst müssen aus der gewaltigen Menge an Daten diejenigen herausgefiltert werden, die tatsächlich von Handys auf dem Weg von Funkzelle zu Funkzelle entlang einer bestimmten Strecke in die Höhe gefunkt werden. Da sich Funkzellen oft überlappen und mehrere Straßen manchmal dicht nebeneinander verlaufen, erfordert das die Kombination recht komplizierter mathematischer Modelle mit sehr genauen Karten. Dann müssen Störungen gelöscht werden. Die stammen zum Beispiel von Handynutzern in Zügen, die auf einem parallel zur Straße verlaufenden Gleis an einem Stau vorbeifahren – oder vor einem Signal halten müssen, während der Autoverkehr normal fließt.

Doch die Rechnerei lohnt sich. "Wir waren selbst überrascht, wie genau die Floating-Phone-Daten jedes Stauereignis abbilden", erinnert sich Fastenrath. Auf den Grafiken, die er dazu zeigt, ist die Durchschnittsgeschwindigkeit jedes mobilen Handys innerhalb eines Straßenabschnitts als schwarzer Punkt dargestellt. Wie Fischschwärme verdichten sich die Punkte im Normalfall zu zwei parallelen Linien: unten die langsameren Lkw, oben die Pkw. Kommt es zum Stau, vermischen sie sich und sinken steil ab – es sei denn, auf dem betroffenen Streckenabschnitt herrscht ein Lkw-Überholverbot. Dann bleiben die Lkw-Punkte deutlich unterhalb des Pkw-Schwarms. Bei einer Vollsperrung sind alle am untersten Rand vereint, der Rest der Grafik ist leer.

Oder auch nicht. In einigen Grafiken entdeckten die Forscher über dem gestauten Verkehr einzelne flotte Punkte. Das waren die Autofahrer, die es geschafft hatten, sich auf eine Umleitungsstrecke zu retten und am Stau vorbeizuziehen. Und dann gab es ganz oben noch einen rasanten Ausreißer. "Das muss ein Fehler in den Daten sein – oder das Handy im Verkehrshubschrauber", sagt Fastenrath.

Bisher stammen Verkehrsinformationen vor allem von 5500 Induktionsschleifen, die das Bundesverkehrsministerium unter der Fahrbahn der 12500 Kilometer deutscher Autobahnen installiert hat. Dazu kommen ADAC- und Polizeibeobachtungen und die Anrufe privater Staumelder. Seit 1997 werden Verkehrsinformationen nicht nur im Radio durchgesagt, sondern von den öffentlich-rechtlichen Rundfunksendern auch in Form kleiner Datenpakete ausgestrahlt. TMC heißt der frei verfügbare Dienst, den viele Navigationsgeräte empfangen und in ihre Routenempfehlungen einarbeiten können.

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