Ampel mit kamera wien
Gespeichert werden können bei Bedarf ausschließlich die Anzahl der am Übergang erkannten Personen und Personenkategorien. Das heißt, dass sich die Ampelphasen an die tatsächliche Verkehrslage anpassen können, dadurch den Verkehrsfluss verbessern und folglich zu einer Emissionsreduktion führen.
Integration in Navigationssysteme
Die Ampeln sollen jedoch nicht nur miteinander kommunizieren, sondern verkehrstechnisch wertvolle Informationen auch an Smartphones und Navigationsgeräte weitergeben.
Zum Beispiel Kinder oder Fußgänger mit einem Rollator. Das System erfasst dann zum Beispiel: Person XY mit einem Kinderwagen. Dabei werden aber keine identifizierbaren Bilder von den Personen gesammelt. Die umfangreicheren Rechenressourcen lassen sich auch nutzen, um über eine smarte Ampel gleich mehrere Übergänge regeln zu lassen.
Löschung von Aufnahmen binnen 0,05 Sekunden
Aus Datenschutzgründen wurden zum Training der KI nicht Aufnahmen vom Verkehr auf öffentlichen Straßen herangezogen, sondern solche aus Versuchen am TU-Campus Inffeldgasse.
Aber aus Sicht von Possegger ist das Potenzial immens für den gesamten Verkehrsfluss einer Stadt, nicht nur für Fußgänger. Manchmal kann es lange dauern, bis das ersehnte Grünsignal kommt. Aber selbst dann, wenn eine solche nicht identifiziert wird, fordert das System aus Sicherheitsgründen eine Grünphase in normaler Länge an.
Die Privatsphäre soll durch die smarten Ampeln ebenfalls gewahrt bleiben.
Laut Possegger werden Daten ausschließlich lokal verarbeitet und Bilddaten binnen 50 Millisekunden nach ihrer Aufnahme wieder gelöscht. Das ermöglicht mittels „Big Data Analytics“ eine Vielzahl von Anwendungen. Es gebe aber bisher keine einheitliche Richtlinie, die sicherstellt, dass auch ein langsamer Verkehrsteilnehmer sicher über die Straße kommt.
Dadurch können die einzelnen Anlagen miteinander kommunizieren und unvorhersehbare Staus, die sich durch Unfälle oder Baustellen bilden, schneller auflösen.
Wiens smarte Ampeln nun noch klüger
Seit 2018 sind in Wien 21 intelligente Ampeln im Einsatz, die automatisch Grün für Fußgängerinnen und Fußgänger anfordern.
Zum Beispiel den motorisierten Verkehr über Hunderte Ampeln so steuern, dass ich dann einen sehr effizienten Verkehrsfluss habe." In Wien sollen die intelligenten Ampeln schrittweise rund 200 Druckknopfampeln ersetzen.
Sekunden können Leben retten
Auch Allister Loder, Professor für Mobilitätspolitik an der Technischen Universität München, findet den Einsatz von KI im Verkehr sinnvoll.
Diese Daten, so die TU, lassen sich zur weiteren Verkehrsplanung einsetzen – etwa bei der Abstimmung von Ampeln oder Überarbeitungen der Schaltpläne. Und "länger Grün" zeigt die Ampel auch, wenn eine große Gruppe die Straße überqueren möchte. Ein FLOP beschreibt, wie viele Gleitkommaberechnungen (Additionen und Subtraktionen) das Gerät pro Sekunde schafft.
Bilddaten werden wieder gelöscht
Die Kameras werten einen Bereich von rund 30 Quadratmetern aus und die Bilddaten werden innerhalb von 50 Millisekunden gelöscht.
Die heutige Generation dieser intelligenten Ampeln kann sogar zwischen einzelnen Fußgängern, wartenden Menschengruppen, Kindern oder Menschen mit Gehhilfen differenzieren. "Nach den 50 Millisekunden gibt es keine identifizierbaren Daten mehr. Die verlängerten Grünphasen könnten im Ernstfall Leben retten: "Auch unserer immer älter werdenden Bevölkerung sollten wir es ermöglichen, sicher über die Straße zu kommen." In Singapur etwa oder in England gebe es da schon überzeugende Projekte.
Loder sagt, die Steuerung von Ampeln in Städten müsste in jedem Fall intelligenter werden.
Die 2018er-Modelle führten ihre Berechnungen mit bis zu 0,5 TFLOPS (Billionen Gleitkomma-Rechenoperationen pro Sekunde) durch. Sie können jedoch bei Bedarf dauerhaft dokumentiert werden, um Ampelanlagen abzustimmen oder Schaltpläne zu optimieren. Die "intelligenten Ampeln" in Wien machen da jetzt einen Anfang.
Vernetzte Ampeln
Neben Ampelanlagen mit FußgängerInnenerkennung gibt es in der Stadt Wien außerdem Bestrebungen, das Ampelsystem als Ganzes intelligenter und flexibler zu gestalten.
Das soll durch eine Vernetzung aller Ampelanlagen gelingen. Auch entsprechende Anzeigetafeln entlang bestimmter Routen könnten das Tempo für die Grüne Welle angeben.
Wiens smarte Ampeln bekommen ein Upgrade
Im Jahr 2018 begann die Installation der ersten smarten Fußgängerampeln in Wien. Es wird also nicht gefilmt und gespeichert, sondern es werden künstliche Personen generiert, die nicht identifizierbar sind.
"Wenn ich weiß, immer Montag bis Freitag um 12 Uhr habe ich extrem viele Fußgänger, die über die Kreuzung wollen, kann man das in die Verkehrsplanung einfließen lassen. Die Software des Systems berechnet Bewegungsmuster der Menschen, die sich der Ampel nähern. Das System ist laut ZAMG nachhaltig und so ausgelegt, dass jegliche Art von Sensoren anschließbar sind.
Zum Vergleich: Nvidias aktuelle Spitzengrafikkarten für Endkunden, die RTX 4090, erreicht ein theoretisches Maximum von 83 TFLOPS (FP32).
Horst Possegger vom Institut für Maschinelles Sehen und Darstellen der TU Graz bringt es auf den Punkt: "Ganz einfach gesagt, ist eine intelligente Ampel quasi wie ein Druckknopf, den Sie aber gar nicht drücken müssen."
Software erkennt Bewegungsmuster, aber keine Menschen
Sehen kann eine intelligente Ampel mit einer Kamera, die in circa sieben Metern Höhe hängt.
Die Entwicklung erfolgte aus Datenschutzgründen mit Aufnahmen von Versuchen am Campus der TU Graz.
SMARTE AMPELN
Umwelt- und Wettersensoren
Die Wiener Ampeln werden in Kooperation mit der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG) in den nächsten Jahren mit rund 10.000 Wetter- und Umweltsensoren ausgerüstet.
In Wien werden schon seit 2017 "intelligente" Ampeln getestet, die keinen Druckknopf oder Sensor mehr haben, sondern mit Kameras bestückt sind und automatisch auf Grün schalten, wenn ein oder mehrere Fußgänger warten.
Ampel speichert keine Daten
Die Daten, die die Kameras liefern, werden mit einem neuronalen Netzwerk innerhalb von 50 Millisekunden prozessiert.
Die Ampeln haben die Grafikkarten also mittlerweile klar hinter sich gelassen, auch wenn dieser Vergleich natürlich mit einer gewissen Vorsicht zu genießen ist.
Diese Aufrüstung dient auch dem Einsatz eines neuen KI-Modells mit umfangreicherem Training. Mithilfe von Kameras erkennen die insgesamt 21 Verkehrsregler Fußgänger, die sich dem Straßenübergang nähern, und nutzen diese Information, um die Grünphase entsprechend anzupassen.
Nun, etwas mehr als fünf Jahre später, bekommen sie von der Technischen Universität (TU) Graz ein Upgrade spendiert.
Genauer gesagt um den Faktor 200 bis 600. Nach der Aufrüstung sind es je nach Ampel 100 bis 300 TFLOPS.