Entwicklung eines Verkehrsüberwachungssystems

Projekt in Kürze: Wir haben eine moderne Verkehrsüberwachung-Plattform entwickelt, die Echtzeit-Routeninformationen liefert, die Zugänglichkeit für Menschen mit Behinderungen verbessert und den Energieverbrauch optimiert. Mit unserer Lösung können Verkehrsunternehmen ihren Fahrgästen ein hochwertiges Erlebnis bieten und gleichzeitig einen Beitrag zu einer nachhaltigeren städtischen Umwelt leisten.

Kunde

Ein europäischer Hersteller digitaler Informationssysteme.

Herausforderung

Wir wurden beauftragt, ein komplexes Transportsystem zu entwickeln, das Routen für Busse, Straßenbahnen und Züge visualisiert. Ziel war es, den Fahrgästen Echtzeit-Updates zu Routen, Fahrplänen, Verfügbarkeit von Verkehrsmitteln und relevanten Werbeinhalten zu bieten sowie die Zugänglichkeit für Menschen mit Behinderungen zu verbessern.

Lösung

1. Softwareentwicklung

Um die Herausforderung zu bewältigen, integrierte unser Projekt Funktionen zur Schaffung einer intelligenten urbanen Umgebung und zur Optimierung der Zugänglichkeit für alle Fahrgäste, einschließlich Menschen mit Behinderungen. 

Das Projekt wurde in drei Module unterteilt, um eine effiziente Entwicklung und einfache Anpassung zu gewährleisten. Wir haben drei verschiedene Repositories erstellt:

• eines für die Erstellung von Vorlagen,
• ein weiteres für die Medienverwaltung (implementiert in Angular),
• und ein drittes für den Orchestrator, der alle Komponenten in eine einheitliche Anwendung integriert.

Die Backend-Entwickler des Kunden arbeiteten mit Tools zur Datenübertragung. Unsere Ingenieure empfingen und visualisierten diese Daten nach bestimmten Szenarien.

Außerdem haben wir einen Frontend-Präsentationsersteller entwickelt, mit dem unser Kunde Vorlagen nach seinen Wünschen auswählen und anpassen kann. Dadurch wurde die Umsetzung der visuellen Elemente erheblich beschleunigt und vereinfacht.

Unser Entwicklungsteam nutzte das MQTT-Protokoll zur Sammlung und Übertragung von Daten. Obwohl dieser Ansatz für die Frontend-Entwicklung unkonventionell ist, ermöglichte er eine nahtlose Datenübertragung und Synchronisation über alle Geräte im Transportsystem.

2. UX-Design

Ein wichtiger Aspekt war die Optimierung von Schriftart, Farbe und Helligkeit für bessere Lesbarkeit und Sichtbarkeit. Wir führten Nutzertests durch, um die am besten geeignete Benutzeroberfläche für verschiedene Sehbehinderungen zu ermitteln.

Hier sind die Aufgaben, die wir erfüllt haben, um dieses Ziel zu erreichen:

• Lesbarkeit der Schriftart: Wir haben leicht lesbare Schriftarten mit klaren Buchstaben implementiert und dafür gesorgt, dass die Schriftgröße groß genug für ein komfortables Lesen ist.
• Kontrastoptimierung: Wir sorgen für einen ausreichenden Kontrast zwischen Text und Hintergrund, um die Lesbarkeit zu verbessern, insbesondere für Menschen mit Sehbehinderungen.
• Farbkodierung und Piktogramme: Zur effektiven Informationsübermittlung verwendeten wir eine Kombination aus Farbkodierung und Piktogrammen. Dieser Ansatz bietet mehrere Hinweise und verbessert das Verständnis für alle Nutzer.
• Testen der Farbauswahl: Wir haben die gewählten Farben mit Tools getestet, die verschiedene Farbsehstörungen simulieren. Dieser Schritt stellte sicher, dass die Informationen unabhängig von der Farbwahrnehmung unterscheidbar blieben.
• Nutzung von Weißräumen: Wir haben großzügig Weißräume zwischen den Elementen eingesetzt, um den Fokus zu verbessern und visuelle Unordnung zu reduzieren, wodurch eine benutzerfreundlichere Oberfläche geschaffen wurde.

3. Softwareoptimierung des Energieverbrauchs

• Dynamische Frequenzskalierung (DFS): Unsere Software passt die Taktfrequenz und Spannung des Prozessors intelligent an die Arbeitsanforderungen an, was zu einem optimalen Energieverbrauch führt.
• Schlafmodi und Energiestufen: Wir haben strategisch Schlafmodi und Energiestufen für inaktive Komponenten eingesetzt, um den Energieverbrauch zu minimieren, ohne die Reaktionsfähigkeit zu beeinträchtigen.
• Datenaggregation und -komprimierung: Durch die Anwendung von Datenaggregations- und Komprimierungstechniken haben wir die Netzwerknutzung und den Gesamtenergieverbrauch erheblich reduziert, während die Datenintegrität erhalten blieb.
• Vorausschauende Analytik und maschinelles Lernen: Unser Überwachungssystem für den Transport nutzt prädiktive Modelle und maschinelle Lernalgorithmen zur Vorhersage von Verkehrsströmen, zur Optimierung der Routenplanung und zur dynamischen Ressourcenzuweisung basierend auf der vorhergesagten Arbeitslast, wodurch eine proaktive Verwaltung ermöglicht wird.
• Intelligente Aufgabenplanung: Wir implementierten fortschrittliche Planungsalgorithmen wie „Earliest Deadline First“ (EDF), „Rate-Monotonic Scheduling“ (RMS) und energieoptimierte Planungsalgorithmen, um Rechenaufgaben zu bündeln, Leerlaufzeiten zu minimieren und die Ressourceneffizienz zu maximieren.
• Werkzeuge zur Energieprofilierung und -überwachung: Wir nutzten leistungsstarke Tools wie PowerTOP, Intel VTune Amplifier und ARM Energy Probe zur Echtzeit-Energieprofilierung, um Energiefresser zu identifizieren und Optimierungsmöglichkeiten zu entdecken.
• Systemweites Energiemanagement: Unser Ansatz umfasst dynamische Spannungs- und Frequenzskalierung (DVFS), Taktgating, adaptives Energiemanagement und energieeffiziente Caching-Strategien auf Systemebene, was zu einer effizienten Energienutzung und einer verbesserten Gesamtleistung führt.

Geschäftswert

 Die von Promwad entwickelte Verkehrsüberwachungslösung hilft unserem Kunden, seine Marktpräsenz zu verbessern, indem sie Echtzeit-Routeninformationen, umfassende Verbesserungen der Erreichbarkeit und energieeffiziente Softwareoptimierung kombiniert. Die Einführung einer Plattform zur Visualisierung von Routeninformationen aus der Perspektive des Verkehrsbetriebs wird den Passagierservice verbessern und neue Werbemöglichkeiten eröffnen. Es trägt auch zu einem intelligenteren und integrativeren städtischen Umfeld bei.

Weitere Leistungen im Bereich des öffentlichen Verkehrs:

• Modernisierung des Antriebsreglers für U-Bahnen: Eine Fallstudie zur Auswahl neuer Komponenten für veraltete Hardware mit minimalen Firmware-Änderungen.
• Kommunikations- und Navigationseinheit für Eisenbahnen: Eine Fallstudie über die Entwicklung eines universellen Hard- und Softwaresystems für Personen- und Güterzüge.