KI hilft beim Parken in Paderborn

Nutzer können die Web-App über den Internetbrowser öffnen. Die Schüler haben die Seite so gestaltet, dass sie mobil sehr gut nutzbar ist.

Über eine Millionen Datensätze haben sieben Schüler der zwölften Jahrgangsstufe (Q2) des Theodorianums seit Anfang des Schuljahres im Kurs des Projektes „Data Science und Big Data in der Schule“ (ProDaBi) analysiert und ausgewertet. Das Ergebnis: Eine übersichtlich gestaltete Web-App, auf der die Parkplatzauslastung in Paderborn in den jeweils kommenden ein bis drei Stunden vorhergesagt wird. Die Web-App „Parkplex“ www.parkplex.net haben Lennart Baur, Errikos Kontogiannis, Finn Krummel, Louis Kramer, Joshua Römmich, Anton Schadomsky und Simon Wenzel in der Abschlusspräsentation des Projektkurses ProDaBi kürzlioch in einer hybriden Projektpräsentation vorgestellt. Die Leitung des Projekts liegt an der Universität Paderborn.

Neun Parkflächen in Paderborn ausgewertet

Insgesamt neun Parkflächen der Stadt sind mit Sensoren ausgestattet, die das Ein- und Ausfahren im Stundentakt erfassen – und das schon seit 13 Jahren. Anders als in den vergangenen Jahren konnte das Team neben der Tiefgarage Königsplatz und dem Parkplatz Le Mans-Wall/Liboriberg nun sieben weitere Parkplätze einbeziehen: Auch für die Parkplätze Domplatz, Florianstraße, Paderhalle/Maspernplatz, die Parkpalette Rolandsweg, die Parkhäuser Liborigalerie und Neuhäuser Tor sowie die Tiefgarage Volksbank/Theater sind nun Vorhersagen zur Parkplatzauslastung möglich. Die verarbeiteten Daten hatten das Fraunhofer-Institut für Entwurfstechnik Mechatronik, der Abfallentsorgungs- und Stadtreinigungsbetrieb Paderborn und die Firma RTB zur Verfügung gestellt.
Bei ProDaBi entwickeln und erforschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler didaktische Konzepte und Unterrichtsmaterialien zum Thema Data Science in der Schule. Prof. Dr. Rolf Biehler, Didaktik der Mathematik, und Prof. Dr. Carsten Schulte, Didaktik der Informatik, beide von der Universität Paderborn, leiten das Projekt, das von der Deutsche Telekom Stiftung initiiert sowie seit 2019 finanziell unterstützt wird. Für die Entwicklung, Durchführung und Erforschung des Projektkurses, der nun zum vierten Mal durchgeführt wurde, sind federführend die wissenschaftlichen Mitarbeiter Yannik Fleischer und Sven Hüsing in Kooperation mit Annika Löhr als Lehrkraft des Theodorianums verantwortlich. „Ziel dieses Projektkurses war die Entwicklung einer KI-gestützten Webanwendung zur Vorhersage der Parkplatzbelegung auf den Paderborner Parkplätzen und in den Parkhäusern – diese Herausforderung haben wir dieses Jahr auch unter Coronabedingungen ganz hervorragend gemeistert“, freut sich Fleischer.

Großveranstaltungen und das Wetter haben einen Einfluss auf die Auslastung

Die Forschenden der Institute für Mathematik und Informatik gaben den Schülern Hintergrundwissen und Anregungen zu Data Science und Methoden der künstlichen Intelligenz (KI), dazu gehören künstliche neuronale Netze und die klassische Entscheidungsbaum-Methode. Zuvor haben die Schüler anhand der Daten untersucht, welche Variablen für die Vorhersage wichtig sind. Die aktuelle Belegung, Tageszeit, Wochentage, besondere Feiertage oder Großveranstaltungen wie Libori und erstmals sogar Wetterdaten sind in das Modell der nun entwickelten KI-Anwendung eingeflossen. Die Gruppe hat sich, je nach Interessensgebiet und Vorerfahrung, schnell thematisch aufgeteilt: Modellentwicklung, Datenverarbeitung und Webdesign. Der Prozess und das gemeinsame Produkt standen dabei jederzeit im Vordergrund – durch den sehr guten Austausch im Team konnten die einzelnen Bausteine gut verknüpft werden. „Unser Wissen und unsere Fähigkeiten in den Bereichen Data Science, künstliche Intelligenz und Big Data konnten wir durch den Kurs hervorragend vertiefen“ – darüber sind sich die Schüler einig.
„Besonders gefreut hat es uns, dass wir dieses Jahr zwei studentische Hilfskräfte zur Unterstützung gewinnen konnten, die beide im vergangenen Jahr selbst noch kurz vor dem Abitur standen, ebenfalls den ProDaBi-Projektkurs belegt haben und nun Wirtschaftsinformatik studieren. Ihre Erfahrung war für die Schüler im diesjährigen Projekt sehr wertvoll“, so Hüsing.
Zur Erprobung des Projektkurskonzepts und der Unterrichtsmaterialien sucht das ProDaBi-Team noch weitere Kooperationspartner. Interessierte Schulen im Paderborner Umland können sich gerne unter prodabi@campus.upb.de melden oder unter go.upb.de/prodabi-liste für die Mailingliste eintragen. Dort und auf der Website informiert das Projekt über neue Veröffentlichungen von Materialien, Lehrkräftefortbildungen, Workshops und andere Aspekte rund um ProDaBi.