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Verkehrsanalysen mit Video Analytics

Globalisierung, Urbanisierung und der online Handel sind Faktoren die den zunehmenden inter- und innerstädtischen Verkehr weiter langfristig antreiben. Mit sich durchsetzenden multimodalen Verkehrskonzepten und dem sich abzeichnenden autonomen Fahren ändert sich das Mobilitätsverhalten der Menschen derzeit schneller als je zuvor.

Verkehrsanalysen sind ein wesentlicher Bestandteil aller Infrastrukturprojekte, deren Planung und Bewertung. Mithilfe von Echtzeit-Verkehrsanalysen können intelligente Verkehrssysteme realisiert werden um Staus, Luftverschmutzung und Unfälle zu reduzieren.

Datenquellen für Verkehrsanalysen

Verschiedene Datenquellen kommen für Verkehrsanalysen in Betracht. Abhängig von der Zielsetzung sind unterschiedliche Quellen besser oder schlechter geeignet. Für die Implementierung sollte neben der Qualität auch auf die Kosten der Datenerhebung geachtet werden. Isarsoft ist darauf spezialisiert Informationen aus Kamera Bildern oder Videos zu extrahieren.

Manuelle Zählung

Manuelle Zählung wird selbst in Industrieländern noch eingesetzt. Die dabei anfallenden Personalkosten lassen eine Umsetzung in größeren Projekten bei längeren Projektzeiträumen jedoch schnell unwirtschaftlich werden.

Lidar, Radar und Induktionsschleifen

Lidar, Radar und Induktionsschleifen werden häufig in Verkehrsanwendungen verwendet. Lidar basiert auf Laserstrahlen, während Radar Funkwellen zur Erfassung und Geschwindigkeitsmessung des Verkehrs verwendet. Induktionsschleifen können Fahrzeuge durch Induktion erkennen.

Mobilfunk und Fahrzeug Ortsdaten

Standortdaten und Bewegungsprofile von Handys (Floating phone data) und Fahrzeugen (Floating Car Data) sind kommerziell von verschiedenen Anbietern erhältlich. Die Auflösung der Daten hängt von der Erfassungsmethode ab. Wenn die Standortdaten über die GPS-Positionierung erfasst werden, liegt die Genauigkeit innerhalb von Metern. Wenn der Standort auf der nächstgelegenen Netzwerkantenne basiert, kann die Genauigkeit im Kilometerbereich liegen. Der Hauptvorteil von Mobilfunk Tracking besteht darin, dass die Verkehrsroute einzelner Fahrten analysiert werden kann. Das heißt, Herkunft, Ziel und Route sind für jede Reise bekannt.

GPS Navigation im Fahrzeug mit Smartphone App

Satellitenbilder

Das folgende Bild ist dem HRO-Datensatz von gis.utah.gov entnommen und zeigt einen städtischen Gebäudekomplex.

HRO Satellitenaufnahme Utah

Dronen und Luftaufnahmen

Drohnen oder Leichtflugzeuge können für temporäre Verkehrsanalysen verwendet werden. Drohnen sind praktisch, um über einen begrenzten Zeitraum schnell eine Momentaufnahme des Verkehrsflusses zu erhalten. Der Einsatz von Drohnen ist im Gesetz jedoch streng geregelt. Leichtflugzeuge können im Gegensatz zu Dronen Informationen über einen größeren Bereich ermitteln.

Stau auf der Autobahn aus Sicht einer Drone

Dash Cams & Fahrzeugkameras

In vielen modernen Autos sind Vorder- und Rückfahrkameras integriert. Diese Kameras werden in der Regel für Fahrerassistenzsysteme verwendet, können allerdings auch dazu umfunktioniert werden um die Verkehrs- und Straßenbedingungen zu analysieren.

Verkehrsbeobachtungskameras

Verkehrsüberwachungskameras können gesetztlich erforderlich sein. Dies ist zum Beispiel in Deutschland in Tunneln ab einer gewissen Länge der Fall.

Volle Kreuzung in einer asiatischen Großstadt

Autobahnen sind häufig mit einer Vielzahl von Sensoren zur Steigerung der Verkehrssicherheit ausgestattet. Im Straßenbau werden während der Bauphase aufgrund des erhöhten Risikos von Staus und Unfällen häufig zusätzliche Kameras installiert.

Stau auf der Autobahn aus Sicht einer Verkehrsbeobachtungskamera

Anwendungen

Multimodale Stadtplanung

Die Planung städtischer Infrastrukturprojekte wie z.B. Kreuzungen oder Kreisverkehre erfordert genaue Daten über das zu erwartende Verkehrsaufkommen. Kamerasysteme können zu vergleichsweise niedrigen Kosten Einblicke in multimodale Verkehrsströme liefern. Das folgende Bild zeigt die Analyse eines Kreisverkehrs mithilfe eines Drohnenvideos. Die gelben Linien veranschaulichen die Ein- und Ausgänge zum Kreisverkehr. Durch die Analyse der Beziehung zwischen Quelle und Ausgang in einer Tabelle können die Hauptströmungsrichtungen leicht analysiert werden.

Kreisverkehr aus Sicht einer Drohne mit Analyse des Straßenverkehrs

Einer der großen Vorteile der Videoanalyse besteht darin, dass in den Videostreams unterschiedliche Objekte erkannt werden können. Isarsoft ist auf multimodale Verkehrsanalysen spezialisiert und bietet Einblicke in den Verkehr verschiedener Kategorien, wie z.B.:

  • 1
    Fußgänger
  • 2
    Fahrradfahrer
  • 3
    Roller
  • 4
    Motorräder
  • 5
    Fahrzeuge (klein, mittel, groß)
  • 6
    Busse
  • 7
    LKWs

Moderne Algorithmen sind für verschiedene Kamerawinkel äußerst robust. Das folgende Bild zeigt eine Top-Down-Perspektive auf multimodalen Verkehrs. Bei an Ampeln montierten Kameras ist die Perspektive häufig horizontaler. Wenn die Position und Ausrichtung der Kamera bekannt ist, kann die Verkehrsgeschwindigkeit von der Analysesoftware ohne Verwendung teurer Tiefensensoren ermittelt werden.

Multimodale Verkehrsanalyse

Straßen und Infrastrukturplanung

Straßen und Infrastrukturprojekte müssen sorgfältig geplant und bewertet werden, um dem zukünftigen Verkehrsaufkommen gerecht zu werden. Automatische Verkehrsmessungen verbessern die Vorhersagekapazität jedes Verkehrsmodells, da größere Zeiträume erfasst werden können. Das folgende Video zeigt, wie Verkehrsanalysen auf Autobahnen mit Überwachungskameras durchgeführt werden können. Das System erkennt Fahrzeuge wie Autos oder Lastwagen, die sich auf der Autobahn in beide Richtungen bewegen. Die schwarz gestrichelte, horizontale Linie im Bild veranschaulicht die Zähllinie.

Isarsoft Highway Traffic Video Analytics

Automatisierte Inspektion von Straßenqualität, Sicherheit und Vegetation

Dash Cams können verwendet werden, um den Straßenzustand automatisch zu analysieren. Objekte von Interesse, die mit moderner Videoanalyse erkannt werden können, sind beispielsweise Schlaglöcher, Verkehrszeichen und der Vegetationszustand. Nutzfahrzeuge wie Müllwagen können mit solchen Systemen ausgestattet werden, um Informationen aus der ganzen Stadt zu sammeln. Zur Kartierung des entsprechenden Straßenstatus sind die Dash Cams mit GPS-Positionierung ausgestattet.

Schlagloch auf Straße

Intelligente Verkehrssysteme und Smart City

Intelligente Verkehrssysteme, im Deutschen häufig auch als Smart City Systeme bezeichnet, verbessern die Verkehrslage im Hinblick auf die Verkerhssicherheit, den Komfort und die Emissionen. Intelligente Verkehrssysteme bestehen aus Sensorik-, Logik- und Aktionskomponenten. Ein Beispiel könnte ein Netzwerk von Verkehrskameras, einem Server und Ampeln sein. In einem solchen Szenario sind Kameras die Sensoren, mit denen das System wahrgenommen wird. Bildverarbeitungs- und Verkehrsoptimierungssoftware läuft auf dem Server und steuert die Ampeln, die die Akteure sind.

Vision Zero | Unfallvermeidung

Die Vision Zero-Initiative der Europäischen Union zielt darauf ab, tödliche Verkehrsunfälle auf europäischen Straßen zu reduzieren. Während Unfallstatistiken helfen, gefährliche Orte zu identifizieren, können Intelligente Verkehrssyteme wie Echtzeit-Videoanalysesysteme Fahrer mit Signalen warnen, um Unfälle zu verhindern. Autobahnen haben oft bereits einstellbare Geschwindigkeitsbegrenzungen, um den Verkehr bei einem Unfall zu verlangsamen. Das Verkehrsleitsystem kann entweder direkt über Signale oder indirekt über das Auto mit dem Fahrer kommunizieren. Letzteres wird auch als Car2X bezeichnet. Durch die Entwicklung autonom fahrender Autos soll die Zahl der Verkehrsunfälle weiter verringert werden.

Verkehrsunfall mit mehreren beteiligten Fahrzeuge
Parkplatzverwaltung und Parkleitsysteme

Das Finden eines Parkplatzes kann einige Zeit dauern. Durch die Messung der Belegung von Parkplätzen mit Kameras können Städte den Verkehr zum nächstgelegenen verfügbaren Parkplatz führen. Dies verkürzt die Fahrten, reduziert den CO2-Ausstoß und den Gesamtverkehr.

Parkplatz mit automatischer Belegungserkennung
Echtzeitverkehrsleitsysteme

An Ampeln montierte Kameras geben Auskunft über die Länge der Warteschlange, die Verkehrsgeschwindigkeit und die Fahrzeugkategorien. Abhängig vom Verkehr steuert ein intelligenter Algorithmus die Ampeln, um den Durchsatz zu optimieren und Staus zu reduzieren. Wenn ein solches System an mehreren Kreuzungen installiert ist, kann der Verkehrsfluss kreuzungsübergreifend optimiert werden.

Rote verkehrsampeln und stadplan

Kennzeichenerkennung

Mautabgaben können durch Kennzeichenerkennung beschleunigt werden. Die Kennzeichenerkennung kann auch verwendet werden, um Fahrzeuge eindeutig zu identifizieren und erneut zu identifizieren, um Verkehrsflussprofile über größere Bereiche hinweg zu erstellen. Nach einem Privacy-by-Design-Ansatz sollte eine state-of-the-art Verschlüsselung verwendet werden, um Kennzeichen zu anonymisieren.

License plate recognition at toll collect station

Isarsoft Solutions

Smart Cameras

Gemeinsam mit unseren Kamerapartnern entwickeln wir intelligente Kameras für die Verkehrsanalyse. Sie können ausschließlich zum Zweck der Datenerfassung für die Verkehrsanalyse oder in größeren ITS-Systemen verwendet werden, um beispielsweise den Verkehrsfluss zu optimieren.

isarsoft smart cameras

Edge, On-Premise & Cloud Video Analytics

Isarsoft-Systeme können am on-the-edge als eingebettete Systeme, on-premise in einem Rechenzentrum oder in der Cloud bereitgestellt werden. Für alle Anwendungsfälle bietet das Isarsoft Video Analytics-Dashboard Benutzern eine one-click Konfigurations- und Datenzugriffsoberfläche.

Isarsoft Dashboard Collection

Consulting Services

Der Umgang mit Bild- oder Videodaten kann langwierig sein. Isarsoft bietet Beratungsdienstleistungen in den Bereichen KI-Bildverarbeitung, Verkehrsanalyse und intelligente Transportsysteme an. Sparen Sie wertvolle Zeit und Ressourcen, indem Sie sich an uns wenden.

Edward
EdwardBusiness Development Manager

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