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Automatische Fahrgastzählsysteme - Eine Übersicht

Automatische Fahrgastzählsysteme (AFZS) sind Systeme zur automatischen Erfassung der Anzahl von Personen in Fahrzeugen des öffentlichen Personennahverkehrs (ÖPNV). Dieser Artikel soll eine Übersicht darüber geben welche unterschiedlichen Arten von automatischen Fahrgastzählsystemen existieren. Dabei werden die Stärken und Schwächen der einzelnen Ansätze untersucht.

Warum Fahrgastzählung erforderlich ist

Zu einer bedarfsgerechten Gestaltung des öffentlichen Nahverkehrs bedarf es einer gründlichen Analyse der Verkehrsströme. In Verbänden mit mehreren Anbietern müssen die Verbundseinnahmen fair auf die einzelnen Anbieter verteilt werden. Um dies zu gewährleisten ist es gängige Praxis in gewissen Intervallen Fahrgastbefragungen durchzuführen.

Typische Fragestellungen die in diesem Zusammenhang gelöst werden müssen:

  • Anzahl der Personen im Fahrzeug (Auslastung)
  • Fluktuation an jeder Haltestelle
  • Tickettyp
  • Zustiegs-, und Ausstiegspunkt
  • Alter der Fahrgäste
  • Beruf
  • Geschlecht
  • Nutzung weiterer Fortbewegungsmittel

Da solche Befragungen flächendeckend und über einen längeren Zeitraum ausgeführt werden müssen um Schlussfolgerungen ziehen zu können, gehen diese häufig mit einem großen finanziellen Aufwand einher. 

Erschwerend kommt hinzu, dass selbst bei hoher Befragungsdichte einzelne Aspekte die nicht dauerhaft oder nur örtlich begrenzt auftreten nicht erfasst werden können.

Um diesen Problemen beizukommen gibt es die Bestrebung möglichst viele der oben genannten Fragestellungen automatisch und kontinuierlich zu erfassen.

Dabei haben sich über die Zeit verschiedene Ansätze entwickelt die unterschiedliche Stärken und Schwächen besitzen.

Verschiedene Lösungen zur automatischen Fahrgastzählung (AFZ)

Mit Lichtschranken an den Türen

Eine relativ simple Möglichkeit die Anzahl an Personen im Fahrzeug zu messen besteht darin eine Lichtschranke in jeder Tür zu installieren. Je nach Abweichung vom ungestörten Zustand erkennt das System ob eine Person das Fahrzeug betritt oder verlässt. Mithilfe der Fluktuation pro Haltestelle kann die Gesamtzahl der Fahrgäste während einer Fahrt gemessen werden.

Bei solchen Systemen besteht die Schwäche darin, dass gleichzeitiges Zu-, und Aussteigen mehrer Personen häufig nicht korrekt erkannt wird. Ebenso sind Fahrräder oder Kinderwägen ein Problem da diese von der Lichtschranke nicht erkannt werden. Hinzu kommen die zusätzlichen Kosten für die Sensorik.

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

Drucksensoren in den Sitzen

Eine alternative Möglichkeit zur Messung der Auslastung funktioniert mit Drucksensoren in den Sitzen. Ist ein Sitzplatz belegt sendet der darin befindliche Sensor ein Signal an das zugehörige Steuergerät.

Nachteil an dieser Methode ist, dass nur die Auslastung der Sitze betrachtet wird. Besonders in Stoßzeiten, steht jedoch häufig ein Großteil der Fahrgäste. Desweiteren sind die Kosten eines solchen Systems relativ hoch da jeder Sitz mit einem Sensor ausgestattet werden muss.

Gewicht des Zuges

Jede Person erhöht das Gesamtgewicht des Zuges. Wenn man das Gesamtgewicht des Zuges misst und das Leergewicht abzieht, erhält man eine grobe Schätzung der Belegung des Zuges.

Messung der Funksignale

Die meisten Menschen tragen elektrische Geräte wie z.B. Smartphones bei sich die Signale wie WLAN, Bluetooth oder LTE aussenden. Wenn man diese Signale misst, kann man auf die Anzahl der Personen im Fahrzeug schließen.

Manche Menschen tragen jedoch mehrere oder gar keine elektronischen Geräte bei sich, wodurch die Zählgenauigkeit abnimmt.

Ticket apps

Apps zum Kauf von Tickets auf Smartphones von Fahrgästen können als Informationsquelle für die Passagierzählung verwendet werden. In ländlichen Gebieten sowie in Tunneln können jedoch die Internetverbindung und der GPS-Standort schlecht bzw. verzerrt sein, was es schwierig macht, die Belegung von einzelnen Fahrzeugen zu messen. Solang es noch den analogen Verkauf von Ticket gibt liefern Ticket apps nur Teilinformationen.

An Ein- und Ausgängen mit Zahlungsschranken

Zahlungssysteme wie das im Bild unten können die Anzahl der Personen im Netzwerk erfassen. Durch eindeutige Identifikationsnummern der Zahlungskarten können auch der Start und das Ziel jedes Passagiers erfasst werden.

Für einen solchen Ansatz muss jeder Ein- und Ausgang in das Netzwerk mit entsprechenden Zahlungsschranken ausgestattet werden, wodurch der finanzielle Aufwand entsprechend hoch ist. Darüber hinaus muss sichergestellt sein, dass die Fahrgäste im Notfall, durch die Zahlungsschranken nicht beim Verlassen der Gebäude aufgehalten werden. Dies kann unter Umständen sogar bauliche Maßnahmen erfordern.

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

An Ein- und Ausgängen mit Sicherheitskameras

Der Zu- und Abfluss in das Netzwerk kann auch mit Sicherheitskameras gemessen werden. Dieser Ansatz kann die Route der Passagiere nicht erfassen, ist jedoch einfacher und schneller zu implementieren als die Verwendung von Zahlungsbarrieren.

Mit Kameras in Türen

Kamerasysteme in Türen sind meistens in der Mitte der Tür angebracht und erfassen den Einstiegsbereich von oben. Mithilfe moderner Bildverarbeitung wird erkannt ob eine Person das Fahrzeug betritt oder verlässt.

Sicherheitskameras in Fahrzeugen

Kameras sind häufig aus Sicherheitsgründen in vielen Fahrzeugen des ÖPNV bereits installiert. Neben der Verwendung als Beweismaterial bei Straftaten und zur Prävention solcher, können die Aufzeichnungen auch zur Auswertung der Auslastung von Fahrzeugen genutzt werden.

Im Gegensatz zu Kameras in Türen, die den Ein- und Aussteigende Personen messen, wird die Anzahl der Personen im Fahrzeug direkt erfasst. Dies hat den Vorteil, dass sich Messfehler nicht über die Zeit akkumulieren.

3D-Sensoren oder Stereokameras in Türen

Spezielle 3D-Sensoren oder Stereokameras in den Türen liefern zusätzliche Informationen zur Höhe von Personen. Diese zusätzlichen Informationen sollen die Robustheit und Genauigkeit erhöhen, sind jedoch mit erheblich höheren Kosten verbunden als einfache Sicherheitskameras.

Der Isarsoft Ansatz

Der Isarsoft Ansatz besteht darin, die Sensorkosten durch die Verwendung von Sicherheitskameras gering zu halten. Isarsoft Software basiert auf künstlicher Intelligenz welche die menschliche Fähigkeit zu sehen imitiert. Auf diese Weise kann eine hohe Genauigkeit erzielt werden ohne teure 3D-Sensoren zu verwenden.

Vorhandene Kameras können unabhängig von Ihrer Positionierung verwendet werden, indem ein zusätzliches Rechengerät entweder im Fahrzeug, in einem Rechenzentrum vor Ort installiert werden oder die Rechenkapazität der Isarsoft-Cloud genutzt wird.

Isarsoft arbeitet auch mit Kameraherstellern zusammen, um die Berechnung direkt auf der Kamera durchzuführen.

Neben der Personenzählung erfassen Isarsoft-Algorithmen auch andere Objekte wie Fahrräder und Züge, die für den ÖPNV relevant sind.

Wenn Sie Fragen dazu haben welcher Ansatz für Sie am besten geeignet ist können Sie uns gerne kontaktieren. Unsere erfahrenen Berater stellen Ihnen gerne maßgeschneiderte Informationen für Ihren Anwendungsfall zur Verfügung.

Oskar Haller - CEO
Oskar HallerGründer und Geschäftsführer

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