Automatische Fahrgastzählsysteme (AFZ) - Ein Überblick

Die automatische Fahrgastzählung (AFZ) bezeichnet Technologien, die die Anzahl der ein-, aus- und mitfahrenden Fahrgäste in öffentlichen Verkehrsmitteln automatisch erfassen und manuelle Fahrgastzählungen durch kontinuierliche Echtzeitdaten ersetzen. Heute sind sieben Haupttechnologien für die AFZ im Einsatz: Lichtschranken an Fahrzeugtüren, Drucksensoren in Sitzen, Zuggewichtsmessung, Funksignalerfassung, Ticket-Apps, Zugangsschranken an Netzwerkknoten sowie Video Analyse mittels Überwachungskameras. Dieser Artikel vergleicht deren Genauigkeit, Kosten und Einschränkungen und erläutert den KI-gestützten Videoanalyse-Ansatz von Isarsoft. Details zur Implementierung für Ihre Flotte finden Sie in unseren Deep-Dives zu APC in Zügen und Bussen.

Warum Fahrgastzählung notwendig ist

Eine fundierte Analyse der Verkehrsströme ist erforderlich, um sicherzustellen, dass der öffentliche Nahverkehr bedarfsgerecht gestaltet wird. Mit präzisen Fahrgastdaten können Routen und Flotten an das tatsächliche Reiseaufkommen angepasst werden. Zudem müssen in Verkehrsverbünden mit mehreren Anbietern die Einnahmen fair unter den einzelnen Betreibern aufgeteilt werden. Um dies zu gewährleisten, ist es gängige Praxis, in bestimmten Abständen Fahrgastzählungen durchzuführen.

Typische Fragestellungen in diesem Kontext:

• Anzahl der Personen im Fahrzeug (Auslastung)
• Fahrgastwechsel an jeder Haltestelle
• Ticketart
• Ein- und Ausstiegspunkt
• Alter der Fahrgäste
• Berufsgruppe
• Geschlecht
• Nutzung anderer Verkehrsmittel

Da solche manuellen Fahrgastzählungen über einen langen Zeitraum und flächendeckend durchgeführt werden müssen, um aussagekräftige Ergebnisse zu erhalten, sind sie oft mit hohem finanziellem Aufwand verbunden. Erschwerend kommt hinzu, dass selbst bei hoher Erfassungsdichte einzelne Aspekte, die nicht dauerhaft oder nur lokal auftreten, nicht erfasst werden können. Um diese Probleme zu lösen, wird angestrebt, möglichst viele der genannten Punkte automatisch und kontinuierlich zu erfassen.

Lösungen für die automatische Fahrgastzählung (AFZ)

Im Laufe der Zeit haben sich verschiedene Ansätze für die AFZ mit unterschiedlichen Stärken und Schwächen entwickelt, auf die wir in diesem Artikel eingehen werden.

Ein kurzer Überblick über die verschiedenen Technologien zur AFZ.

Lichtschranken an Fahrzeugtüren

Eine relativ einfache Methode zur Ermittlung der Personenzahl im Fahrzeug ist die Installation einer Lichtschranke an jeder Tür. Abhängig von der Abweichung zum ungestörten Zustand erkennt das System, ob eine Person das Fahrzeug betritt oder verlässt. Mithilfe der Schwankungen pro Halt lässt sich die Gesamtzahl der Fahrgäste während einer Fahrt erfassen.

Die Schwäche solcher Systeme liegt darin, dass das gleichzeitige Ein- und Aussteigen mehrerer Personen oft nicht korrekt erkannt wird. Auch Fahrräder und Kinderwagen stellen ein Problem dar, da sie von der Lichtschranke nicht erfasst werden. Hinzu kommen die zusätzlichen Kosten für die Sensorik.

Nicht zu vernachlässigen ist, dass sich jeder falsch erkannte Ein- und Ausstieg negativ auf die Genauigkeit der Gesamtzahl der Personen auswirkt. Über die Dauer einer Fahrt kann sich der Fehler stetig summieren.

Drucksensoren in den Sitzen

Eine alternative Methode zur Messung der Auslastung ist der Einsatz von Drucksensoren in den Sitzen. Ist ein Sitz belegt, sendet der Sensor im Inneren ein Signal an das zugehörige Steuergerät.

Der Nachteil dieser Methode ist, dass nur die Sitzplatzbelegung berücksichtigt wird. Gerade zu Stoßzeiten steht jedoch ein Großteil der Fahrgäste. Zudem sind die Kosten für ein solches System relativ hoch, da jeder Sitz mit einem Sensor ausgestattet werden muss.

Zuggewicht

Jede Person erhöht das Gesamtgewicht des Zuges. Durch die Messung des Gesamtgewichts des Zuges und den Abzug des Leergewichts erhält man eine grobe Schätzung der Auslastung des Zuges.

Funksignale

Die meisten Menschen führen elektronische Geräte wie Smartphones mit sich, die Signale wie WLAN, Bluetooth oder LTE aussenden. Durch die Messung dieser Signale lässt sich auf die Anzahl der Personen im Fahrzeug schließen.

Wenn Personen jedoch mehrere elektronische Geräte oder gar keine bei sich tragen, sinkt die Zählgenauigkeit.

Ticket-Apps

Apps zum Ticketkauf auf den Smartphones der Fahrgäste können als Informationsquelle für die Fahrgastzählung genutzt werden. In ländlichen Gebieten sowie in Tunneln können die Internetverbindung und die GPS-Ortung jedoch schlecht oder gestört sein, was die Messung der Auslastung einzelner Fahrzeuge erschwert. Solange es noch analogen Ticketverkauf gibt, liefern Ticket-Apps nur Teilinformationen.

Zahlungsschranken an Netzzugängen und -ausgängen

Zahlungssysteme wie das auf dem Bild unten können die Anzahl der Personen im Netz erfassen. Durch eindeutige Identifikationsnummern der Zahlungskarten können zudem Start und Ziel jedes Fahrgastes aufgezeichnet werden.

Für einen solchen Ansatz muss jeder Ein- und Ausgang des Netzes mit entsprechenden Zahlungsschranken ausgestattet werden, was einen entsprechend hohen finanziellen Aufwand bedeutet. Zudem muss sichergestellt sein, dass die Zahlungsschranken im Notfall die Fahrgäste nicht am Verlassen der Gebäude hindern. Dies kann sogar bauliche Maßnahmen erfordern.

Ein weiterer Nachteil eines solchen Ansatzes ist, dass die Auslastung einzelner Fahrzeuge nicht erfasst wird.

Video Analyse

Kamerabasierte Video Analyse kann an drei verschiedenen Punkten in einem öffentlichen Verkehrsnetz eingesetzt werden: an Netzzugängen und -ausgängen, an Fahrzeugtüren und im Fahrzeug selbst. Alle Positionen bauen auf der Infrastruktur der Sicherheitskameras auf, doch jede Position bietet einen anderen Kompromiss zwischen Implementierungsgeschwindigkeit und Datentiefe. Sicherheitskameras an Netzzugangspunkten erfassen den gesamten Fahrgaststrom schneller und einfacher als Zahlungsschranken, allerdings ohne die Verfolgung individueller Routen. Kameras an Fahrzeugtüren, die typischerweise zentral und nach unten gerichtet montiert sind, nutzen Computer Vision, um zu erkennen, ob ein Fahrgast ein- oder aussteigt, während Kameras im Fahrzeuginneren die Gesamtauslastung direkt messen. Wir behandeln diesen Ansatz im Detail für Züge und Busse, einschließlich der Platzierung und Einrichtung der Kameras.

‍

Wie Isarsoft den Zielkonflikt zwischen Kosten und Genauigkeit löst

Die Wahl der richtigen Technologie zur Fahrgastzählung läuft letztlich auf einen Kompromiss hinaus, den die meisten Betreiber nur zu gut kennen: Genauigkeit, Kosten und Implementierungsgeschwindigkeit lassen sich bei herkömmlichen Sensorsystemen selten unter einen Hut bringen. KI-gestützte Video Analyse hebt diesen Zielkonflikt auf, da die Kamerainfrastruktur, die bereits für die Sicherheit Ihrer Fahrgäste sorgt, nun auch als Basis für Ihre Planungs-, Berichts- und Einnahmenaufteilungsprozesse dienen kann. Je nach Deployment-Modell müssen unter Umständen nur Server angeschafft werden, auf denen die Software läuft. Einige Kamerahersteller wie Axis bieten jedoch auch On-Camera-Apps für Video Analyse an. Da keine neue Hardware erforderlich ist, bleiben die Investitionskosten gering. Genau diesen Ansatz hat Isarsoft speziell für Betreiber des öffentlichen Nahverkehrs entwickelt – er ist bereits heute in Fahrzeugen und Netzen im Einsatz. Erfahren Sie, wie Isarsoft Betreiber im öffentlichen Nahverkehr unterstützt.

‍