Innovative bike path condition detection using mobile sensors

Result of the project Digital Twin Munich as part of the funding guideline "Digitalization of Municipal Transport Systems" by the Federal Ministry of Transport and Digital Infrastructure.

Screenshot of the Sensorportal Munich.

Pilot project for sensor-supported detection of cycle path condition, ride comfort, traffic light stopping times and danger spots using mobile trackers in the Digital Twin Munich.

In an innovative pilot project, the integration of bicycle-based sensors into the city's digital twin was tested in order to analyze the condition of cycle paths. Over a period of three months, 25 mobile trackers were issued to 30 test subjects with different cycling profiles. These trackers, developed by the start-up Upride, were attached to the bicycle frame and used an IMU (inertial measurement unit) to record a variety of data, including riding comfort, road quality, traffic light stopping times and potential danger spots such as potholes or unexpected braking maneuvers. By using GNSS-supported glocalization, the automated measurements could be assigned to individual journeys and processed into interpretable data sets. The aim of the project was to analyze this data to identify new opportunities to improve the urban cycling infrastructure and thus increase safety and comfort for cyclists. The data collected provided detailed insights into the quality of cycle paths in Munich. Individual sections of the route showed a high level of cycling comfort, while other sections were identified as problematic due to uneven surfaces. Intersections were also analyzed in terms of waiting times and turning patterns in order to identify dangerous areas.

The results of the project confirm the benefits of such technologies, but also make it clear that a higher number of data sets and extended sensor profiles are required for more precise analyses and reliable results.

Contribution to the digitalization of municipal transport systems

The Munich pilot project to analyze the condition of cycle paths using mobile sensor technology is making a significant contribution to the digitalization of the urban transport system. Collecting and analyzing this data enables quantitative assessments of cycling comfort, road quality and hazard areas. These digital findings support the city in making data-based decisions to increase safety and efficiency in cycling and to sustainably optimize the city's cycling infrastructure.

Contribution to air pollution control / clean air in the City of Munich

The pilot project to analyze the condition of cycle paths in Munich makes an important contribution to air pollution control by demonstrating innovative methods to promote cycling. By recording cycling comfort, road quality and danger spots with bicycle-based sensors, targeted improvements to the cycling infrastructure are made possible. A more attractive and safer cycling infrastructure incentivizes the use of bicycles as a means of transport, which in the long term contributes to a reduction in emissions and an improvement in air quality in Munich.

Perspective of the action

The future of cycle path condition analysis in Munich depends upon the extended use of data from the digital twin and automatically recorded sensor measurements. The findings of the pilot project show that hazardous spots and sections can be identified, and cycle paths can be made more comfortable. Integration into the Digital Twin Munich enables data-based decisions that lead to safer, more efficient, and lower-emission mobility in the long term. Expanding data collection and improving sensor technology are decisive steps towards supporting even more precise analyses, better conclusions, and sustainable traffic planning.

Weitere Ergebnisse des Förderprojekts

Zu sehen ist ein Ausschnitt des 3D-Modells, in dem die semantischen Informationen des Lane-Models oder einer Verkehrssimulationen auf Basis des Lane-Models  in der Sonnenstraße ausgegeben werden können.

3D-Visualisierung und standardisierte Repräsentation des Lane-Models

Die standardisierte 3D-Modellierung des Straßenraums ermöglicht die Verwendung für zahlreiche Anwendungen und Visualisierungen.

Darstelllung des Vorgehensmodells zur Ableitung von Indikatoren zur Bewertung der Servicequalität von Radwegen nach einem standardisierten Bewertungssystem aus einem semantischen 3D-Stadtmodell und eines Ausschnitts des Ergebnisses für die

Indikatorbasierte Analyse auf Basis des 3D-Stadtmodells

Vom Digitalen Zwilling abgeleitete Indikatoren erlauben die Bewertung und den Vergleich von Was-wäre-wenn-Szenarien.

Sendlinger Tor Platz: Ansicht kombiniertes 3D Stadtmodell.

Semantisiertes 3D-Mesh

Ableitung eines semantischen 3D-Stadtmodells aus dem fotorealistischen Mesh-Modell.

Ein Befahrungsfahrzeug der Firma iNovitas mit Kameraaufbau. Auf der Heckscheibe steht 'Please keep distance Mobile Mapping', auf der Seite des Autos 'infra3D Services' und ein Aufkleber mit dem Text 'im Auftrag der Landeshauptstadt München Kommunalreferat GeodatenService'.

Vermessungstechnische Straßenbefahrung und Inventarisierung

Der Digitale Zwilling München nutzt Panoramabilder und Inventarisierungen, zur Unterstützung der Stadtverwaltung.

Zu sehen ist die Baustellenkarte im Geoportal. Mit Hilfe von Icons bietet die Karte einen Überblick über aktuelle und geplante Baustellen und Halteverbote in München, die jeweils innerhalb der kommenden zwei bis sechs Wochen Einschränkungen beim Fahren, Gehen und Parken verursachen.

Interaktive Baustellenkarte im Münchner GeoPortal

Alle Baustellen und temporären Einschränkungen im Verkehr online auf einen Blick erkennen.

Fahrspurgenaue Darstellung des Straßennetzes zwischen dem Hauptbahnhof, dem Lenbachplatz und der Sophienstraße.

Stadtweites Lane-Model: Fahrspurgenaue Repräsentation des Straßenraums

Das Lane-Model enthält den gesamten Straßenraum Münchens fahrspurgenau in einer simulationsfähigen Datenstruktur.

Eine Person steht auf der Straße an einem Kanaldeckel. In der Hand hält sie einen langen Stab mit GNSS-Empfänger zur Passpunktmessung.

Aufbau eines stadtweiten Netzes für Passpunkte

Um die Straßenbefahrung in den Digitalen Zwilling zu integrieren, werden hochgenau vermessene Passpunkte benötigt.

Das Olympiastadion München in Minecraft.

Der Digitale Zwilling München in Minecraft

Der Digitale Zwilling München in der Spielumgebung Minecraft bietet Möglichkeiten, um insbesondere jungen Menschen in Beteiligungs- und Planungsprozesse einzubinden.

Beispielhafte Modellierung der verkehrsbedingten Luftschadstoffbelastung durch Stickstoffoxide (NOX) der Technischen Universität München auf der Datengrundlage des Digitalen Zwilling München. Es wird die modellierte Konzentration des, durch den Verkehr ausgestoßenen Stickstoffoxids je Kubikmeter Luft dargestellt.

Modellierung verkehrsbedingter Luftschadstoffbelastung

Die Kombination verschiedener Datenquellen ermöglicht die Modellierung der verkehrsbedingten Luftschadstoffbelastung.

Vogelperspektive auf das hochaufgelöste 3D Modell des Oktoberfestes auf Basis der Drohen-gestützten Datenerfassung integriert in das stadtweite 3D Modell des Digitalen Zwillings München

Drohnenflüge zur Bestandsaufnahme und Aktualisierung des Digitalen Zwillings München

Drohnengestützte Datenerfassung eignet sich, um temporäre oder bauliche Veränderungen in der Stadt kurzfristig zu erfassen und die stadtweiten Daten des DZ-M zu aktualisieren.

Mapping Bike

Mapping Bike – gebietsweise Aktualisierung des Straßenraums und Unterstützung von Drohnenflügen

Das Konzept Mapping Bike wurde in Zusammenarbeit mit der Technischen Universität München (TUM) entwickelt, um straßenbauliche Veränderungen aufzunehmen und um die Drohnengestützte Datenerfassung zu ergänzen.

Zu sehen ist eine ganzheitliche 2D-Datenintegration zur Optimierung städtischer Planungsprozesse der Verkehrsinfrastruktur in Plexmap.

Eine innovative Geodatenaustauschplattform

Die Geodatenaustauschplattform ist die agile Teil-Projekt-Plattform des Digitalen Zwillings München und nutzt Plexmap für ganzheitliche 2D- und 3D-Datenintegration zur Optimierung städtischer Planungsprozesse.

Gemeinschaftliche Nutzung der AR-Anwendung zur interaktiven Planungsvisualisierung im Büro.

Mit Hilfe von Augmented Reality (AR) zukünftige Bauvorhaben in die heutige Realität einblenden

Heute schon erleben, was morgen gebaut wird. Mit Hilfe von AR können zukünftige Bauvorhaben einfach und direkt vor Ort in die heutige Realität eingeblendet und zusammen dargestellt werden.

Übersicht Dashboard mit Auswahlmöglichkeit verschiedener Sensorwerte

Geodashboards innerhalb des Digitalen Zwillings München

Geodashboards visualisieren komplexe Geodaten des Digitalen Zwillings München und unterstützen fundierte Entscheidungen.

Teamwork Illustration

Co-Creation für den Digitalen Zwilling München

Der Digitale Zwilling München ist ein Paradebeispiel dafür, wie visionäre Ideen und interdisziplinäre Zusammenarbeit Städte nachhaltig positiv verändern können.

Visualisierung aus der Simulationsumgebung

Sumonity: Schnittstelle zwischen Verkehrsmodell und Game Engine für verbesserte Verkehrssimulations- erfahrungen

Eine Schnittstelle, die SUMOs Verkehrsmodellierung mit der Game Engine Unity für realistische Verkehrssimulationen kombiniert.

Bestandteile des DZ-Haus

Das Haus der Zukunft: Digitaler Zwilling München (DZ-M)

Die konzeptionelle Darstellung des DZ-M Hauses zeigt, welche fachlichen Fähigkeiten und technische Komponenten benötigt werden, um den DZ-M zu realisieren.

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