Vom 18. – 21. September wird Axis Communications auf der diesjährigen InnoTrans in Berlin vertreten sein, um mit Entscheidern vor Ort den Grundstein für intelligente Verkehrskonzepte der Zukunft zu legen. Lesen Sie, warum sich Netzwerk-Kameras besonders im Verkehrswesen zunehmend etablieren.

Seit die erste Netzwerk-Kamera der Welt im Jahr 1996 auf den Markt kam, hat sich diese Technologie enorm entwickelt und findet heute in immer mehr Branchen Anwendung. Ein Bereich, der am Anfang nur zögerlich investierte, aber inzwischen viel aufgeholt hat, ist der öffentliche Verkehr.

Onboard-Netzwerk-Kameras wurden erstmals vor 10 Jahren in Fahrzeugen installiert und sind in den letzten Jahren zu einem unverzichtbaren Bestandteil der Verkehrssicherheit geworden. Dank der Technologien, die jetzt in die Netzwerk-Kameras integriert werden können, hat sich auch das Spektrum der Lösungen erweitert: von der Personenzählung bis zur Gesichtserkennung, von der Sicherheit bis zur Verbesserung des Fahrerverhaltens.

Evolution der Onboard-Kamera-Technologie

Eine der wichtigsten Überlegungen bei der Entwicklung von Onboard-Kameras ist die Lebensdauer der Fahrzeuge, für die sie gebaut werden. Zugwaggons werden oft bis zu 40 Jahre verwendet, wobei die Kameras alle 7-8 Jahre ausgetauscht werden sollten. Deshalb ist es wichtig, dass die Kameras leicht auszuwechseln sind. Um dies zu erreichen, können Hersteller Form und Passform beibehalten, sodass auch bei fortschreitender Technologie, ältere Waggon-Innenräume nahtlos nachgerüstet werden können.

Onboard-Kameras hatten eine Vielzahl von Herausforderungen zu bewältigen, bevor ihr Nutzen mit dem ihrer statischen Pendants verglichen und so auch Spitzentechnologie verbaut werden konnte. Im Laufe der Jahre wurden die Robustheit und Zuverlässigkeit ihrer mechanischen Komponenten sowie ihre Abbildungsfähigkeiten verbessert. Neue Funktionen wurden hinzugefügt, die den schwierigen Lichtverhältnissen, der eingeschränkten lokalen Speicherung und ihrer mangelnden Datenübertragung entgegenwirken; ganz zu schweigen von zusätzlichen Funktionen, um das Kundenerlebnis zu verbessern.

Die Herausforderungen von Licht (und Dunkelheit)

Fahrende Fahrzeuge befinden sich in einem sich ständig verändernden Umfeld: von hellem Sonnenlicht über einen stockdunklen Tunnel bis hin zu schlechtem Wetter. Selbst das menschliche Auge benötigt eine gewisse Zeit, um sich an neue Lichtverhältnisse anzupassen, beispielsweise wenn von einem sehr dunklen zu einem sehr hellen Ort gewechselt wird. Kameras sind dabei auf ähnliche Weise betroffen.

Wenn zum Beispiel ein Bus oder ein Zug aus einem dunklen Tunnel in strahlenden Sonnenschein fährt, muss die Technologie in der Lage sein die Anpassung an die Lichtveränderung ohne große Verzögerung umzusetzen. Und dass bei während alle forensischen Details auch in den dunklen Teilen einer Aufnahme deutlich sichtbar sind – ohne die hellen Teile zu überbelichten. Um diese anspruchsvollen Aufnahmen gezielt zu adressieren, müssen Onboard-Kameras mit fortschrittlichen Bildverarbeitungstechnologien wie Wide Dynamic Range (WDR) entwickelt werden. Es gibt viele WDR-Lösungen auf dem Markt, wobei die Low-End-Lösungen aber oft visuelle Anomalien im Bild erzeugen, die die Benutzerfreundlichkeit deutlich reduzieren können.

Eine weitere verkehrsspezifische Herausforderung besteht darin, dass Fernverkehrsunternehmen, ob sie nun Busse oder Bahnen betreiben, sehr oft das Licht während einer Nachtfahrt ausschalten, um den Fahrgästen das Schlafen zu erleichtern. Dies ist zwar für die Reisenden an Bord angenehmer, bietet aber auch eine Gelegenheit für kriminelle Aktivitäten.

Um dieses Problem zu lösen, müssen die Kameras an Bord mehr sehen können, als das Auge sehen kann, selbst im Dunkeln. Moderne Bildverarbeitungstechnologien, die in einigen Kameras integriert sind, ermöglichen es heute, interessante Objekte mit naturgetreuen Farben auch bei sehr schlechten Lichtverhältnissen darzustellen und zu erkennen. Solche forensischen Details sind unerlässlich für die Strafverfolgung, um Kriminelle abzuschrecken und um die Sicherheit der Passagiere insgesamt zu erhöhen.

Mehr Details mit weniger Speicherplatz erfassen

Ein wesentlicher Nachteil von analogen Altsystemen war ihre Unfähigkeit, Videos zu komprimieren. In Verbindung mit einem Mangel an verfügbaren lokalen Speicherplatz führte dies dazu, dass das Material schnell gelöscht werden musste, um Platz für neue Bilder zu schaffen. Dies schränkte den Nutzen der Kameras erheblich ein. Um das Problem zu lösen, suchten die Hersteller nach Möglichkeiten der Bildkomprimierung, um wertvollen Speicherplatz zu sparen. Um dieses Ziel zu erreichen, ohne die Qualität und Benutzerfreundlichkeit des Materials zu beeinträchtigen, wurden neue, intelligentere Codecs eingeführt. Dadurch konnte der Speicherplatz erheblich reduziert werden, ohne die Gesamtqualität des Videos zu beeinträchtigen.

Der beste dieser intelligenten Codecs funktioniert, indem er nur die unwichtigen Details einer Szene, wie z.B. stationäre Hintergründe, komprimiert, während die Details von allem anderen, was als wichtig erachtet wird, wie z.B. Personen und fahrende Fahrzeuge, erhalten bleiben. Das Ergebnis der Verwendung solcher intelligenten Codecs bedeutet, dass der begrenzte Speicherplatz in Zügen und Bussen nur mit den wichtigen Informationen gefüllt wird. Szenen wie leere Waggons benötigen fast keinen Stauraum, während Szenen mit Fahrgästen und Fahrzeugen einen minimalen Stauraum mit maximalen Details der Sehenswürdigkeiten einnehmen.

Video mit integriertem Audio

Onboard-Kameras mit angeschlossenem Audio-System bieten einen Mehrwert für öffentliche Verkehrsbetriebe. Das Hinzufügen von Audio verbessert das Dienstprogramm einer Kamera, da es sowohl eine visuelle als auch eine Audioaufzeichnung jedes Vorfalls vornehmen kann. So kann beispielsweise ein eskalierender Streit in einem Bus während der Hauptverkehrszeit durch eine Kamera visualisiert werden, die aber nicht in der Lage ist zu bestimmen, was gesagt wird. Mit angeschlossenem Audio und geschickter Positionierung der externen Mikrofone ist jeder Vorfall nicht nur zu sehen, sondern auch zu hören. Dies ist ein sehr nützliches Werkzeug in der forensischen Untersuchung nach einem Ereignis.

Der Wert der Analytik

Da die Leistung von Onboard-Kameras durch technologische Fortschritte verbessert wurde, wurden sie in eine fortschrittlichere Software integriert, die eine Änderung im Nutzen der Kamera darstellt. Onboard-Netzwerk-Kameras können nun auch in Analyseanwendungen integriert werden, sodass Verkehrsunternehmen zu Schulungs- oder Personalzwecken auf wertvolle Daten über Fahrgastzahlen und die Nutzung öffentlicher Verkehrsmittel zugreifen können.

Diese Software hat ein breites Anwendungsspektrum im Transportbereich, wobei insbesondere zusätzliche Sicherheitsfunktionen gefragt sind. In den vergangenen Jahren hat sich die Verkehrspolizei mit unbeaufsichtigtem Gepäck und verdächtigen Paketen im öffentlichen Verkehr beschäftigt. Die Kameras können mit einer Software ausgestattet werden, die zurückgelassene Gepäckstücke erkennt. Dadurch erhalten Polizei und andere Sicherheitsdienste zusätzliche Hilfe bei der Erkennung verdächtiger Pakete und können schneller reagieren.

Die Sicherheitsfunktionen hören hier noch nicht auf. Viele Male nachdem Kriminelle ein Verbrechen begangen haben, versuchen sie, sich in die Menge zu mischen und mit öffentlichen Verkehrsmitteln zu fliehen, um nicht erwischt zu werden. Onboard-Kameras in Zügen oder Bussen können mit einer Gesichtserkennungssoftware ausgestattet werden, die es den Behörden ermöglicht, Kriminelle zu identifizieren und festzunehmen, bevor eine Flucht gelingt.

Sicherheit für Passagiere und Fahrer

Immer wieder kommt es zu Fahrfehlern durch persönliches Versagen mit teilweise verheerenden Folgen. Um die Sicherheit im öffentlichen Verkehr zu erhöhen, sind Onboard-Kameras mit Anwendungen zur Überwachung des Fahrverhaltens zur Norm geworden.

Mobile Überwachungssysteme, die mit Beschleunigungssensoren gekoppelt sind, können durch spezielle Einrichtung selbstständig die Aufzeichnung starten, sollte beispielsweise eine starke Bremsung festgestellt werden. Dies hilft dabei festzustellen, ob die Bremsung auf eine schlechte Fahrweise oder auf Unregelmäßigkeiten der Strecke zurückzuführen ist. Es macht es auch viel einfacher, bei der Untersuchung nach einem Unfall das gesuchte Video innerhalb der aufgezeichneten Zeitleiste zu identifizieren. Die Ermittler können schnell feststellen, ob die Fehler durch das Verhalten des Fahrers oder durch anderweitige Umstände verursacht wurden. Ebenso könnte eine Onboard-Kamera mit angeschlossenem Audio-System eine Aufzeichnung beginnen, wenn die Hupe oder eine bestimmte Taste gedrückt wird oder sogar, wenn eine erhobene Stimmen erkannt wird.

Bedauerlicherweise sind betrügerische Versicherungsansprüche in der Gesellschaft weit verbreitet. Außen angebrachte Fahrzeugkameras können verwendet werden, um den wahren Täter hinter einem Unfall zu ermitteln und die Haftung zweifelsfrei zuzuordnen. Dies hilft dem Transportunternehmen dabei, Geld zu sparen und sich gegen falsche Behauptungen zu schützen.

Ein weiterer Vorteil von Kameras im Außenbereich ist die nützliche Fahrerunterstützung. Selbst für den versiertesten Fahrer kann ein Bus beim Rückwärtsfahren schwer zu manövrieren und noch schwerer zu überblicken sein. Äußere Fahrzeugkameras mit Bildschirmen auf dem Armaturenbrett dienen als digitale Spiegel, die dem Fahrer eine bessere Sicht auf die Fahrtrichtung ermöglichen, die Sicherheit erhöhen und nach kleineren Unfällen wieder Geld für die Wartung und Reparatur des Fahrzeugs sparen. Diese Technologie wird auch verwendet, um den Prozess der Befestigung von Eisenbahnwaggons untereinander zu beschleunigen.

Der Weg in die Zukunft für Onboard-Kameras

Ausgehend von einfachen Videoaufnahmegeräten sind Onboard-Kameras für die Sicherheit im Transport unentbehrlich geworden. Neuere und leistungsfähigere Kameras passen sich schneller an rasante Lichtwechsel an und erfassen noch mehr Details auf einem Bruchteil des Speicherplatzes von zuvor. In Kombination mit intelligenter Analysefunktionen können neue Anwendungen sogar verdächtiges Gepäck oder verdächtige Personen erkennen.

Schon jetzt ist die Nachfrage von Bahnunternehmen enorm, die mit Hilfe von Onboard-Videosystemen den Pendlern beispielsweise automatisch mitteilen wollen, wo sich leere Waggons befinden, bevor sie in einen Zug steigen. Mit all diesen Möglichkeiten wächst aber auch die Verantwortung. Cybersicherheit wird künftig immer wichtiger werden, da große Netzwerke von angeschlossenen Geräten einheitlich gesichert werden müssen, um die Privatsphäre der Bürger und Geschäftsdaten zu schützen.

Da sich die Technologie so schnell entwickelt, ist es schwierig, alle Funktionen vorherzusagen, die Onboard-Netzwerk-Kameras in den nächsten 10 Jahren bieten werden. Aber angesichts der Fortschritte in den letzten zehn Jahren und der wachsenden Nachfrage werden sie mit Sicherheit ein wichtiger Teil unserer vernetzten Zukunft sein.

Dieser Beitrag erschien ursprünglich auf dem englischsprachigen Blog.