Mit Hightech gegen Gewalt im öffentlichen Verkehr
Gewalt- und Vandalenakte im öffentlichen Nahverkehr sind ein Übel. Das vom deutschen Fraunhofer Institut IPK entwickelte InReakt-System basiert auf modernster Sensortechnik, selbstlernenden Algorithmen und Echtzeit-Datentransfer, um in Zukunft noch viel treffsicherer eingreifen zu können.
Beängstigende Szenen. Zwei Personen prügeln sich in einem Bahnwaggon. Was passiert als Nächstes? Einen kurzen Moment nur zeigt ein Bildschirm in der Leitzentrale eines Unternehmens des öffentlichen Nahverkehrs diesen Vorgang. Das heisst: Die Live-Bilder der Kameras an Haltestellen werden nach einer spezifisch eingestellten Frequenzabfolge auf der Leitstelle angezeigt – oft nur für wenige Sekunden. Der Betriebsdisponent hat nicht die Möglichkeit, alle Vorkommnisse jederzeit und sofort zu erkennen.
Christian Thienert, der Koordinator des deutschen Forschungsprojekts InReakt, machte es in einem Ende September 2016 ausgestrahlten Beitrag des hessischen Fernsehens mit markigen Worten deutlich: «Die Daten werden aufgezeichnet. Nur wenn es zu einem Strafverfolgungsfall kommt, werden solche Aufzeichnungen durch die Polizei sichergestellt und ausgewertet. Dem Fahrgast, der im Moment des Geschehens auf die Mütze bekommt, nützt das also gar nichts.» Denn in aller Regel wird ein Mitarbeiter in der Leitzentrale einen gewalttätigen Übergriff nicht live mitbekommen.
Algorithmen analysieren Bewegungen
Die Unzulänglichkeiten der bisherigen Überwachungstechnik sind Ausgangspunkt von InReakt, einem Forschungsvorhaben, das von mehreren Partnern getragen wird, unter anderem den Verkehrsbetrieben Karlsruhe (VBK) und dem Fraunhofer Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik (IPK). InReakt steht für «Integrierte Hilfe-Reaktionsketten zur Erhöhung der Sicherheit des öffentlichen Personennahverkehrs.»
InReakt setzt auf modernste Digital- und Sensortechnik. Das optische Detektionssystem ist in einem Waggon installiert. Sensoren zeichnen ein abstrahiertes Tiefenbild der Personen und Objekte im Waggon. Aufgrund der optischen Erkennung kann das InReakt- System eine Alltags- von einer bedrohlichen Situation unterscheiden. Wie ist das möglich? Selbstlernende Computer-Algorithmen analysieren die Bilder fortlaufend. Welche Bewegung geschieht gerade und mit welcher Geschwindigkeit? Anhaltspunkte sind Gelenke und typische Berührungspunkte von Personen, um festzustellen, ob eine Berührung zwischen zwei Personen stattfindet.
Solche abstrahierten Bilder genügen auch den Anforderungen des Datenschutzes. Dazu Mohamad Ajami, Entwickler für Automatisierungstechnik beim IPK in Berlin: «Aufgrund des Tiefenbildes erkennt man nur flächige Silhouetten von Personen und Objekten. Rückschlüsse bezüglich Geschlecht, Hautfarbe und Alter sind nicht möglich. » Das heisst: Die beteiligten Personen bleiben für das Detektionssystem anonym.
Die Algorithmen erkennen nicht nur Schläge oder Tritte, sondern auch, ob eine Person gestürzt ist und auf dem Boden liegen bleibt. Ausserdem wird auch erkannt, ob ein Objekt – etwa ein verdächtiger Rucksack oder Koffer – auf dem Flur eines Waggons zurückgelassen wird. Zusätzlich reagiert das System auch auf Geräusche. Akustische Sensoren erkennen Laute, die für Gefahrensituationen typisch sind, etwa Hilfeschreie oder lautes Schreien.
Aus einem ganzen Bündel von Informationen generiert InReakt automatisch Gefahrenmeldungen. Wichtig zu wissen: Der Auswertungsrechner befindet sich im Waggon selbst, nicht etwa in der Leitzentrale des Verkehrsunternehmens. Im Fahrzeug installierte Sensoren übermitteln laufend Daten über eine USB-Schnittstelle an den Rechner. Vom Auswerter gelangen diese über ein örtliches Netzwerk an ein Kopplungsgerät (Gateway), von dort über eine standardisierte, für Verkehrsbetriebe gängige Schnittstelle an die Leitstelle – und zwar in Echtzeit. Hingegen bleiben die zusätzlich erzeugten InReakt-Bilddaten «on board».
Rollen und Systeme bleiben erhalten
Das Detektionssystem ersetzt die bisherigen Rollen und Verantwortlichkeiten der Akteure in einem Notfall nicht. Mitarbeitende der Leitstelle überprüfen die InReakt-Meldungen dahingehend, ob es sich tatsächlich um einen Notfall handelt. Zusätzlich gibt die Meldung Aufschluss über Ort und Zeit des Ereignisses. Auch das Bahnpersonal im Zug sowie Fahrgäste können über die InReakt-App einen unhörbaren Hilferuf via Smartphone an die Zentrale auslösen.
Mohamed Ajami vom IPK präzisiert: «Mehrere Signale aus diversen Quellen kommen zum Leitstellensystem. Es ist Aufgabe des Leitstellenpersonals, sie in die Entscheidung bezüglich der Abarbeitung zu integrieren.» Leitstellenmitarbeitende funken beispielsweise aufgrund ihrer Analyse der Meldungen den Zugführer an. In einem weiteren Schritt kann die Leitstelle Sicherheitspersonal oder die Polizei anfordern.
Tauglichkeit in der Praxis
InReakt ist nicht fehlerfrei, basiert aber auf künstlicher Intelligenz und ist aufgrund von komplexen Algorithmen selbstlernend. Die InReakt-Entwickler führen den Fortschritt gegenüber dem heutigen Stand der Observationstechnik ins Feld: «InReakt als Assistenz- Software hilft, die Aufmerksamkeit des Disponenten auf eine bestimmte Bildszene zu lenken.»
Technik allein kann hohe Sicherheit im öffentlichen Personenverkehr nicht gewährleisten. Laut Reto Schärli, Mediensprecher der SBB, müsse eine solche Hightech-Lösung in ein Sicherheitskonzept des Verkehrsanbieters eingebettet sein. Für die SBB gelten die drei Säulen «Prävention» (Programm Rail- Fair, Kampagnen, Schulzug), «Dissuasion » (Präsenz von Sicherheitspersonal, Videoüberwachung) und «Repression» (Eingreifen Transportpolizei usw.). Alle SBB-Regionalzüge sind heute mit Videoüberwachung ausgerüstet, die neuen Fernverkehrszüge wurden ebenfalls mit Videokameras bestellt. Bei neuen Systemen hat die SBB die Möglichkeit, die Videokamera zu aktivieren, etwa wenn jemand den Notrufknopf betätigt und mit der Einsatzzentrale verbunden wird. Für die Videoaufzeichnung braucht es eine gesetzliche Grundlage; in der Schweiz gilt die Verordnung über die Videoüberwachung im öffentlichen Verkehr, welche den Zweck der Aufzeichnung sowie die maximale Aufbewahrungsfrist von Personendaten regelt.
Die SBB schätzen den Vorteil einer automatischen Notfall-Erkennung positiv ein, auch wenn im Detail etwas Skepsis zur Treffsicherheit des Systems vernehmbar ist. Zurzeit suchen die InReakt-Forschungsträger weitere ÖV-Partner, die bereit sind, das Testsystem im Betriebsalltag einzusetzen.
Manuel Fischer