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Dokumentenidentifikation DE102004047258A1 13.04.2006
Titel Vorrichtung zur Ermittlung der Auslastung von Fahrzeugen
Anmelder Siemens AG, 80333 München, DE
Erfinder Kister, Andreas, Dipl.-Ing., 38122 Braunschweig, DE;
Kroll, Manfred, Dipl.-Ing., 91058 Erlangen, DE;
Krämer, Robert, 12045 Berlin, DE;
Lutz, Peter, Dipl.-Ing., 91074 Herzogenaurach, DE;
Nouvortne, Olaf, Dipl.-Ing., 91054 Erlangen, DE;
Tiedemann, Joachim, Dipl.-Ing., 91077 Hetzles, DE;
Wolf, Daniel, 91052 Erlangen, DE
DE-Anmeldedatum 24.09.2004
DE-Aktenzeichen 102004047258
Offenlegungstag 13.04.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.04.2006
IPC-Hauptklasse G08G 1/01(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung der Auslastung von Fahrzeugen des öffentlichen Personenverkehrs. Um die Genauigkeit und die Verfügbarkeit von Daten bezüglich des Auslastungsgrades von Fahrzeugen zu verbessern, ist mindestens eine Videokamera (4) zur Beobachtung von ein- und aussteigenden und/oder sich im Fahrzeug momentan befindenden Fahrgästen (2, 3) vorgesehen, wobei die Videokamera (4) erste Bildverarbeitungsmittel zur Unterscheidung einzelner Fahrgäste (2, 3) aufweist und die ersten Bildverarbeitungsmittel mit einer Zähleinrichtung verbunden sind.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung der Auslastung von Fahrzeuge des öffentlichen Personenverkehrs. Eine der wichtigsten Aufgaben in einem OCC (Operation Control Center), z. B. für Bahn- oder Busbetrieb, besteht darin, dispositiv und/oder operativ und/oder planerisch auf den tatsächlichen oder zu erwartenden Bedarf an Transportleistung zu reagieren. Die wichtigste Eingangsgröße für diese Aktivitäten ist die Anzahl der Fahrgäste, die sich in den verschiedenen Bereichen des Transportsystems und in seiner Umgebung befinden, befunden haben oder befinden werden.

Bekannte Fahrgasterhebungssysteme basieren auf Zählungen durch OCC-Personal. Teilweise werden auch halbautomatische Fahrgastzählleinrichtungen, insbesondere auf der Basis von Lichtschrankentechnik oder Lasterfassung, eingesetzt. Die Auswertung der Ergebnisse erfolgt üblicherweise offline zum Zwecke der Fahrplangestaltung. Derartige Passagierzahlschätzungen sind äußerst ungenau, da sie nur einen geringen Teil des Transportsystems überdecken. Ein Gesamtbild der Auslastung des Transportsystems kann nur aus relativ wenig Daten hochgerechnet werden und ist entsprechend fehlerhaft. Außerdem muss für die Fahrgastbeobachtung Personal eingesetzt werden, wodurch relativ hohe Kosten verursacht werden. Die operativen Auswirkungen der Passagierbeobachtung kommen häufig zu spät. Durch die unzureichenden Informationen entspricht der dispositive und operative Einsatz der Fahrzeuge häufig nicht den Anforderungen und den Erwartungen der Fahrgäste. Die Fahrzeuge sind häufig zu leer oder zu voll oder es fahren zu viele, zu lange, zu wenige oder zu kurze Züge oder Busse.

Fahrgastinformation oder Fahrgastführung mit dem Ziel, dass nicht zu viele Fahrgäste in einen bereits vollen Wagen drängen, findet nur unzureichend statt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art anzugeben, die eine genauere Ermittlung der Auslastung von Fahrzeugen und damit eine genauere Planung von Transportkapazität ermöglicht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Durch die Auswertung von Videosignalen ergibt sich eine automatische Datenerfassung mit hohem Abdeckungsgrad und großer Genauigkeit. Auch die Auswirkungen auf Disposition und operativen Betrieb sind automatisierbar. Personal zur visuellen Fahrgastzählung in den Fahrzeugen und an den Haltestellen ist nicht mehr erforderlich. Im Hinblick auf UTO (Unattended Train Operation)-Systemen mit hohem Passagierdurchsatz ist eine schnelle und flexible Reaktion auf den tatsächlichen Transportbedarf möglich. Leerfahrten können reduziert werden. Die Einsteigezeiten können auf die tatsächlich notwendige Einsteigezeit optimiert werden, so dass sich eine höhere Transportleistung ergibt. Es stehen frühzeitig exakte Informationen über die Auslastung des Transportsystems zur Verfügung. Auf besonderen Bedarf im Zusammenhang mit Events oder Rush-Hour kann flexibel und schnell reagiert werden.

Zur Anonymisierung der von der Videokamera aufgenommenen Fahrgäste sind erste Bildverarbeitungsmittel vorgesehen, die eine Zähleinrichtung beaufschlagen. Gezählt werden die ein- und aussteigenden Fahrgäste oder die Fahrgäste, die sich momentan in den Wagen, Abteilen, Gängen usw. des Fahrzeugs befinden. Die Videokameras können sowohl an Haltestellen als auch in Fahrzeugen installiert sein. Die Bildverarbeitung kann zusätzlich zur Erkennung besonderer Personeneigenschaften ausgebildet sein. Diese Personeneigenschaften beziehen sich insbesondere auf die Zählung von Kindern, Kinderwagen, Fahrrädern, Rollstühlen, besondere Langsamkeit oder großes Gepäck. Durch die Nutzung der Bildinformationen mehrere Kameras können überlappende Erfassungsbereiche berücksichtigt werden, wobei Mehrfachzählungen vermeidbar sind. Falls die Einzelpersonenerkennung zeitweise nicht möglich ist, sollte mittels der Bildverarbeitung in der ersten Rückfallebene eine Personengruppenerfassung und in zweiter Rückfallebene eine Erfassung von Passagierströmen – Optical Flow – möglich sein. Bekannte und vorhersagbare Bildströme, beispielsweise ein- oder ausfahrende Züge am Bahnsteig, sich öffnende oder sich schließende Türen oder Landschaften bzw. Tunnelstrukturen an Fenstern lassen sich durch die Bildverarbeitung ausblenden.

Für die Interpretation der erfassten Daten eignet sich eine Fusion der in den Fahrzeugen und/oder an den Haltestellen ermittelten passagierorientierten Kennzahlen wie Passagierzahlen, Passagiereigenschaften oder Passagierflüsse. Als operative, dispositive oder planerische Anteile kann die aktuelle Anzahl der Passagiere in einem bestimmten Fahrzeug oder Fahrzeugabteil, die wahrscheinliche Anzahl von Fahrgästen an einer bestimmten Haltestelle in naher Zukunft oder die Auslastung von Sonntags- oder Feiertagsfahrzeugen einer bestimmten Linie separat ausgewertet werden. Diese Daten werden bevorzugt mit Daten anderer Systeme korreliert, beispielsweise Ticketverkauf, Ticketreservierung, Bahnsteigtüren, Eventplanung aber auch Flughafenmanagement- oder Taximanagementeinrichtungen.

Gemäß Anspruch 2 ist neben der Fahrgastzählung auch eine Erfassung sicherheitsrelevanter Tatbestände vorgesehen. Vorhandene Einrichtungen zur Sicherheitsgewährleistung, beispielsweise Kameras, werden bevorzugt für die Fahrgastzählung mitbenutzt und umgekehrt. Gesteigerte Sicherheit, insbesondere in Bezug auf Vandalismus und unbeaufsichtigte Gepäckstücke, findet bei den Fahrgästen überwiegend Akzeptanz und ist mit dem Eindruck gesteigerten Komforts verbunden. Die Mitverwendung von Komponenten zur Erkennung sicherheitsrelevanter Tatbestände für die anonymisierte Fahrgastzählung dürfte somit auch nicht auf ein Akzeptanzproblem stoßen.

Gemäß Anspruch 3 werden die fahrgastorientierten Kennzahlen, insbesondere Fahrgastzahlen und Fahrgasteigenschaften, in einem OCC (Operation Control Center) visualisiert und ausgewertet. Zur operativen, dispositiven oder planerischen Auswertung können beispielsweise Lupenbilder zur Bahnhofs-, Gleis-, Bahnsteig-, Zug-, oder Wagensituation erstellt werden. Die Lupenbilder können für die Simulation oder die Optimierung von Fahrplänen herangezogen werden. Aber auch eine spontane Disposition, z. B. bezüglich des kurzfristigen Einsatzes eines zusätzlichen Fahrzeugs, oder bezüglich verspäteter Abfahrt eines Anschlussfahrzeuges, wird durch die zur Verfügung stehenden umfangreichen Daten unterstützt. Weitere Reaktionen können darin bestehen, dass Fahrzeuge, insbesondere Züge, verlängert oder verkürzt werden, dass eine Anpassung der Taktzeiten bei Metro-Systemen erfolgt, dass die Sollgeschwindigkeit in bestimmten Abschnitten herabgesetzt wird, dass die Ein- und Aussteigezeit entsprechend dem Bedarf angepasst wird oder dass Haltestellen ausgelassen oder neu eingefügt werden. Weiterhin kann eine komfortverbessernde Reaktion auf bestimmte Personengruppen, z. B. Fahrgäste mit Kinderwagen oder Rollstühlen erfolgen, indem bedarfsgemäß an der Haltestelle eine Rampe ausgefahren wird oder indem auf Strecken mit besonders vielen Rollstuhlfahrern bzw. Kinderwagen und schwerem Gepäck der bevorzugte Einsatz von Niederflurfahrzeugen geplant wird.

Zur Optimierung des Betriebes des Transportsystems ist gemäß Anspruch 4 eine Einrichtung zur Fahrgastinformation auf der Grundlage ausgewerteter Ausgangsdaten der Videokamera vorgesehen. Die Fahrgastinformation kann im Zug, beispielsweise durch die Ansage „Bitte gehen Sie zum Aussteigen nach vorne" oder am Bahnsteig durch die Ansage: „Bitte steigen Sie nur in den letzten Wagen ein" erfolgen. Denkbar sind aber auch individuelle Einrichtungen, die jedem Fahrgast entsprechend seinen Wünschen, beispielsweise per Display, informiert. Ein Mittel zur Steuerung der Fahrzeugauslastung kann auch darin bestehen, dass überlastete Strecken und/oder überlastete Zeiträume ganz gezielt fahrpreismäßig verteuert werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines figürlich dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben.

Die einzige Figur zeigt schematisch eine beispielhafte Ausführung einer Vorrichtung zur Ermittlung der Auslastung eines Fahrzeugs. Dargestellt ist ein Zug 1, der an einem Bahnsteig zum Passagierwechsel hält. Auf dem Bahnsteig warten potentielle Fahrgäste 2, wobei ein Fahrgast 3 gerade in den Zug 1 einsteigt. Die ein- und aussteigenden Fahrgäste 2, 3 werden von bahnsteigseitigen Videokameras 4 erfasst. Eine dezentrale Bildverarbeitung, integriert in den Videokameras 4, detektiert und zählt die Fahrgäste 2, 3. Dabei wird durch die Bildverarbeitung auch eine Klassifizierung der Fahrgäste 2, 3 nach verschiedenen Kriterien, insbesondere einsteigend, wartend, hilfebedürftig, gefährlich, mit Kinderwagen, Rollstuhlfahrer, mit großem Gepäck usw. vorgenommen. Eine zentrale Einheit 5 koordiniert die Videokameras 4 und führt deren Ergebnisse zusammen. Die zentrale Einheit 5 ist mit weiteren Datenquellen verlinkt, beispielsweise Ticket Vending Machines 6, Passengergates 7 und Passagierzahlen vom nahen Flughafen 8. Die Ausgangsdaten der zentralen Einheit 5 sind einem OCC (Operation Control Center) 9 zwecks Visualisierung der Fahrgastzahlen zugeführt. Hier wird in einer Zuglupendarstellung 10 der aktuelle Auslastungsgrad des Zuges angezeigt. Das System unterstützt den Bediener im OCC 9 bei der Beeinflussung der Fahrgastströme durch die Passengergates 7 und durch Ansagen, die von einem Passengerinformationsystem generiert werden. Die Beeinflussung der Fahrgastströme kann z. B. durch Einflussnahme auf Drehkreuze erfolgen. Das System verändert automatisch die Abfahrzeiten der Züge 1 entsprechend dem Fahrgastaufkommen durch Ansteuerung von Komponenten 12 zur Zugbeeinflussung. Für bestimmte Züge 1 kann automatisch eine Alternativroute ermittelt werden und eine automatische Ansteuerung der zugeordneten Stellwerke 13 erfolgen. Außerdem wird automatisch ein Maintanance Management System zwecks Bereitstellung zusätzlich erforderliche Züge 1 aus dem Depot benachrichtigt. Darüber hinaus ist das System in der Lage, individiumsbezogene Daten in Echtzeit einem Secrurity-System zur Verfügung zu stellen, welches darauf aufbauende weitergehende Analysen hinsichtlich Personen- und Anlagensicherheitsaspekten ausführt.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das vorstehend genannte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche auch bei grundsätzlich anders gearteter Ausführung von den Merkmalen der Erfindung Gebrauch machen.


Anspruch[de]
  1. Vorrichtung zur Ermittlung der Auslastung von Fahrzeugen (1) des öffentlichen Personenverkehrs, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Videokamera (4) zur Beobachtung von ein- und aussteigenden und/oder sich im Fahrzeug (1) momentan befindenden Fahrgästen (2, 3) vorgesehen ist, wobei die Videokamera (4) erste bildverarbeitungsmittel zur Unterscheidung einzelner Fahrgäste (2, 3) aufweist und die ersten Bildverarbeitungsmittel mit einer Zähleinrichtung verbunden sind.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Videokamera (4) zweite Bildverarbeitungsmittel zur Erkennung von sicherheitsrelevanten Tatbeständen, insbesondere bezüglich Vandalismus und verdächtigen Gepäckstücken, aufweist.
  3. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgänge der Videokamera (4) mit mindestens einem Display eines OCC (Operation Control Center, 9) verbunden sind.
  4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Einrichtung zur Fahrgastinformation auf der Grundlage ausgewerteter Ausgangsdaten der Videokamera (4) vorgesehen ist.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






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