Neues Ampelsystem erkennt automatisch die Absicht der Fußgänger, die Straße zu überqueren

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#Neues aus der Industrie

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Sie ermöglichen es Fußgängern, die Straße sicher zu überqueren. Aber erst nach einer Wartezeit, die für viele Menschen ärgerlich ist. Dies führt oft dazu, dass Fußgänger nicht auf die Grünphase warten, sondern bei roten Ampeln in eine andere Richtung gehen oder die Straße überqueren. Für einige Leute sind Tastenleuchten eine Einladung, die grüne Phase auszulösen, während sie vorbeigehen - nur zum Spaß. Das ärgert die Autofahrer, die an der Kreuzung anhalten müssen, obwohl niemand die Straße überquert.

Im Auftrag der Stadtverwaltung 33 der Stadt Viecanna, zuständig für Stadtbeleuchtung, haben Forscher am Institut für Computergrafik und Sehen der TU Graz in den letzten drei Jahren ein neues Fußgängerampelsystem entwickelt, das komfortabler ist und das Tastensystem ersetzen soll. Das innovative kamerabasierte System erkennt die Absicht von Fußgängern, die Straße zu überqueren und schaltet automatisch auf Grün um. Darüber hinaus wird der Verkehrsfluss weiter optimiert, wie Horst Possegger vom Institut für Computergrafik und Bildverarbeitung anhand von zwei Beispielen erklärt: "Die Grünphase kann bei großen Personengruppen verlängert werden, die mehr Zeit benötigen, um die Straße zu überqueren. Und wenn Personen den Wartebereich verlassen, bevor die Lichter grün geworden sind, wird dies auch an die Lichter weitergegeben. Die Ampel schaltet anschließend nicht auf Grün und es gibt keine unnötigen Wartezeiten für den motorisierten Verkehr."

Das Hauptmerkmal ist eine Kamera, die an jeder Fußgängerampel montiert ist. Während industrielle Standardlösungen nur ein Sichtfeld von zwei mal drei Metern abdecken, nimmt dieses System Personen in einem Feld von acht mal fünf Metern wahr. Es erkennt, wer die Straße in Sekundenschnelle überqueren will. "Es dauert eine Sekunde, um die Absicht zu schätzen - nach zwei Sekunden wird die Schätzung zuverlässig", erklärt Possegger. Anschließend signalisiert das System dem Fußgänger-Lichtsteuergerät den Wunsch, die Straße im Namen einer oder mehrerer Personen zu überqueren. Letzterer entscheidet, wann die Leuchten wechseln sollen - wie bei einem herkömmlichen Tastsystem. "Mit den aktuellen Konfigurationen signalisiert unser System, dass es sich drei bis vier Sekunden vor dem Drücken der Taste kreuzen möchte", sagt Possegger.

Pferd Possegger weiß, dass das alles sehr einfach klingt, aber "zwei Jahre intensiver Recherche waren aufgrund der Komplexität der Anforderungen notwendig" Die Hardware musste groß genug für einen leistungsfähigen lokalen Computer sein, aber auch klein genug, um in den Schaltkasten der Ampel zu passen. Genauigkeit und Effizienz waren ein Hauptziel der Software. Darüber hinaus wurde die Ampel mit einem Überwachungssystem ausgestattet, das Störungen sofort melden kann. "Das ist eine doppelte Sicherheit. Das System wurde so entwickelt, dass es auch in rauer Umgebung rund um die Uhr arbeiten und auch Spannungsschwankungen ausgleichen kann", erklärt Possegger.

Possegger vertreibt alle Sorgen um den Datenschutz. Obwohl die Bilddaten zur Erkennung von Fußgängern - auch von Kindern und Personen mit Regenschirmen oder Kinderwagen - unbedingt erforderlich sind, werden die Bilder nur lokal analysiert und verlassen nicht die Kamera. Das Fußgängerampelsystem arbeitet ausschließlich mit geometrischen Informationen, aus denen es einen möglichen Überquerungswunsch ableitet.