Verkehrsüberwachung im Katastrophenfall 04.07.2014, 06:55 Uhr

Echtzeit-Staumeldungen lotsen Retter schnell ans Ziel

Was ist für die Retter der schnellste Weg zum Unfallort? Und wie dicht ist der Verkehr auf der Strecke? Fragen, die im Notfall über Leben und Tod entscheiden können. Für Unterstützung aus der Luft sorgt ein neues echtzeitfähiges Kamerasystem zur Verkehrsüberwachung. Es gehört zum DLR-Verkehrsforschungsprojekt VABENE ++, das Behörden und Organisationen im Katastrophenfall unterstützen soll.

Das VABENE++ Kamerasystem kann die Geschwindigkeit von Fahrzeugen erfassen.

Das VABENE++ Kamerasystem kann die Geschwindigkeit von Fahrzeugen erfassen.

Foto: DLR

Ein Horrorszenario in einem Horrorszenario: Im Katastrophenfall werden schnell Rettungskräfte benötigt, es geht um Minuten. Die aber stecken in verstopften Zufahrtswegen fest, weil sie sich aufgrund fehlender oder falscher Informationen für die falsche Strecke entschieden haben – wertvolle Zeit verstreicht.

Um hier Abhilfe zu schaffen, haben Forscher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) im Rahmen des Projekts VABENE++ (Verkehrsmanagement bei Großereignissen und Katastrophen) ein neues echtzeitfähiges Kamerasystem zur Verkehrsüberwachung erfunden und jetzt erstmals erprobt – erfolgreich. Das Projekt beschäftigt sich mit der Entwicklung leistungsfähiger Unterstützungswerkzeuge für Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben sowie für Verkehrsbehörden, die mit Katastrophen und Großveranstaltungen umgehen müssen.

Das Kamerasystem ist in einem etwa 90x60x50 Zentimeter großen Gehäuse an der linken Seite zehn Zentimeter über den Kufen des BO 105 angebracht.

Das Kamerasystem ist in einem etwa 90x60x50 Zentimeter großen Gehäuse an der linken Seite zehn Zentimeter über den Kufen des BO 105 angebracht.

Foto: DLR

So sollen sie in die Lage versetzt werden, die Einsatzkräfte ebenso wie den restlichen Verkehr in der Umgebung auch unter Extrembedingungen effizient zu leiten und Retter schnell ans Ziel zu bringen. An diesem Forschungsprojekt arbeiten Wissenschaftler verschiedener DLR-Institute gemeinsam mit dem Lehrstuhl für Methodik der Fernerkundung der TU München und dem Institut für Geoinformatik und Fernerkundung der Universität Osnabrück.

Drei Kameras liefern hochauflösende Daten

Das neuartige System arbeitet mit drei handelsüblichen Kameras. Diese werden mit unterschiedlichen Objektiven ausgestattet: Für Überblickserfassungen kommt ein 50-Millimeter-Objektiv zum Einsatz, das ein Blickfeld von bis zu 104 Grad abdecken kann. Ein Objektiv mit 100 Millimetern Brennweite erreicht eine Auflösung von bis zu 3,5 Zentimeter pro Bildpunkt bei einer Flughöhe von 500 Metern. Eine der Kameras nimmt zusätzlich 4k-Videos auf, ein digitales High-Definition-Video-Format, das der vierfachen HDTV-Auflösung entspricht. Das Ganze steckt in einem 90 mal 60 mal 50 Zentimeter großen Gehäuse und ist knapp über den Kufen eines Hubschraubers angebracht – mit vier Absorbern, die die Vibrationen des Hubschraubers abschirmen.

Beim Einsatz von Objektiven mit 100mm Brennweite und einer Flughöhe von 500 Metern über Grund werden Auflösungen bis zu 3,5 Zentimeter pro Bildpixel erreicht.

Beim Einsatz von Objektiven mit 100mm Brennweite und einer Flughöhe von 500 Metern über Grund werden Auflösungen bis zu 3,5 Zentimeter pro Bildpixel erreicht.

Foto: DLR

Damit das VABENE++-System verwendbare Daten produzieren kann, muss es die Fahrzeuge und Menschen sekundenschnell als solche identifizieren. Das erreichen die Forscher, indem sie das System vor dem jeweiligen Einsatz mit spezifischen Daten „füttern“. „Fahrzeuge und Menschen haben eine bestimmte Textur auf den Luftbildern“, erläutert Dominik Rosenbaum vom DLR, als Teilprojektleiter verantwortlich für die Informationsextraktion aus luftgestützten Bild- und Radardaten. „Menschen können wir zum Beispiel als kleine Punkte erfassen, die einen bestimmten Schatten werfen.“

Geschwindigkeitsbestimmung anhand des Gradnetzes einer Karte

Außerdem muss das System in der Lage sein, einzelne Fahrzeuge und Personen auf den Bilderserien wiederzuerkennen und gewissermaßen zu verfolgen, um die Geschwindigkeit zu ermitteln – nach Herausrechnen der jeweiligen Helikoptergeschwindigkeit. Das klappt offenbar schon sehr gut: „Von Bild zu Bild können wir bis zu 90 Prozent der Fahrzeuge und Personen richtig zuordnen und haben damit eine sehr gute Stichprobe“, so Rosenbaum.

2013 beobachteten die Forscher die Menschenmenge auf dem Festivalgelände

2013 beobachteten die Forscher die Menschenmenge auf dem Festivalgelände „Rock am Ring“ am Nürburgring vor einer der Bühnen. Aus den Daten haben sie die Personendichte (rot= hoch, blau=gering) abgeleitet.

Foto: DLR

Wie schnell sich die Verkehrs- oder Personenströme bewegen, ermittelt das System, indem es die Bilder in das Gradnetz einer Karte eingepasst und mithilfe des Geografischen Informationssystems (GIS) ausgewertet. Das alles dauert nur Sekunden – und damit die jeweilige Einsatzzentrale die Daten so schnell wie möglich hat und entsprechend reagieren kann, werden sie per Mikrowellenlink mit einer Geschwindigkeit von bis zu elf Megabit pro Sekunde übertragen – beste Voraussetzungen, um Fahrern von Rettungswagen detaillierte und vor allem korrekte Anweisungen zu geben und die Polizei zu bitten, den restlichen Verkehr gegebenenfalls umzuleiten. 

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