Wir forschen

Wir forschen…

…oder besser gesagt: Das Institut für Signalverarbeitung und Wirelesskommunikation der ZHAW forscht an den Musikfestwochen. Und zwar zu automatischen Personenzählsystemen an Grossveranstaltungen. Dafür ist am oberen Steibi-Eingang eine Videokamera platziert, die punktuell Filmaufnahmen erstellt, und vor der Steibi-Bühne eine Fotokamera platziert, die regelmässig Fotoaufnahmen erstellt. Beide dienen dazu, die Anzahl Besucher:innen zu erfassen. Auf den Bildern und Filmaufnahmen können Gesichter erkennbar sein. Ausserdem sind über das Gelände 10 sogenannte Bluetooth-Sniffer verteilt, die die Anzahl Bluetooth-Geräte zählen.

Deshalb das Wichtigste zuerst: Die erstellten Aufnahmen und erfassten Daten dienen nur zu Forschungszwecken, werden unter Einhaltung der datenschutzrechtlichen Vorgaben gespeichert, ausgewertet und dann wieder gelöscht.

Im untenstehenden FAQ gibt’s alle Fragen und Antworten zum Forschungsprojekt sowie zum Datenschutz. Ganz unten finden sich Kontaktangaben für weitere Auskünfte.

 

Was die ZHAW genau macht

Die ZHAW forscht an den diesjährigen Musikfestwochen an zwei Ansätzen, um Personenströme an Grossveranstaltungen zu messen. Das Zählen von Personen ist bereits heute für die meisten Veranstaltungen Usus – mal über die verkauften Tickets, mal über zentralisierte Eingänge. Bei den Musikfestwochen ist es etwas komplizierter, da es keinen zentralen Eingang und – zumindest im kostenlosen Programm – auch keine Tickets gibt.

Das automatische Zählen mit etablierten Systemen ist auch nicht ohne weiteres möglich, da Faktoren wie z.B. schlechte Lichtverhältnisse oder das verwinkelte Gelände solche Systeme an ihre Grenzen bringen. Dieser Herausforderung nimmt sich die ZHAW an. Es sollen neue Ansätze geprüft und bestehende Ansätze weiterentwickelt werden. Dieses Jahr soll im Rahmen eines Forschungsprojekts die Machbarkeit von zwei Ansätzen überprüft werden. Nachfolgend werden die beiden Ansätze grob beschrieben.

 

1. Personenzählung an einem Eingang mittels StereoVision-Kameras

Beim ersten Ansatz hängen über dem Eingang Riva/obere Steinberggasse zwei Geräte. Zum einen ein handelsübliches Zählgerät (AXIS P8815-2) mit eingebauter StereoVision-Kamera. Dieses Gerät bzw. die integrierte Kamera erkennt und zählt in Echtzeit automatisch die vorbeigehenden Personen anhand der dreidimensionalen Bildinformationen. Dieses Gerät speichert keine Bilder.

Daneben hängt zu Kontrollzwecken eine weitere StereoVision-Kamera (ZED 2i), die punktuell von den Forschenden eingeschaltet wird und dann Filmaufnahmen erstellt und speichert. Sie kommt in Situationen zum Einsatz, bei denen Fehler bei der automatischen Zählung erwartet werden (siehe unten). Es wird erwartet, dass rund 15 h Videomaterial über 9 Tage entstehen und gespeichert werden.

Videostill der StereoVision-Kamera

Es werden an verschiedenen Tagen verschiedene Szenarien getestet, welche einen Einfluss auf die Genauigkeit haben könnten (Dunkelheit, Regen, farbiges Licht, etc.). In der Auswertung werden die vom Zählgerät erfassten Zahlen zunächst mit jenen einer händischen Personenzählung am Eingang verglichen. So werden Fehlzählungen des automatischen Systems festgestellt. Danach wird geprüft, ob zu den Zeitpunkten, an denen diese Fehler entstanden, Videobilder erstellt wurden. Ist dies der Fall, werden diese ausgewertet. So können die Fehler im automatischen System bestimmten Szenarien (siehe oben) zugerechnet werden und darauf basierend die Technologie verbessert werden.

Die Forschenden prüfen, welche Umstände die Zählung beeinflussen, um danach die StereoVision-Algorithmik dahingehend zu verbessern, dass diese Fehler minimiert werden können.

 

2. Personenzählung auf dem ganzen Gelände über Bluetooth-Informationen, mit Fotokamera 

Der zweite Ansatz, der getestet wird, ist die Zählung der Anzahl Bluetooth-Geräte auf dem Gelände. Daraus können Schlüsse auf die Personenanzahl gezogen werden. Für den Versuch kommen zehn sogenannte Bluetooth-Sniffer zum Einsatz.

Die Funktionsweise ist Folgende: Geräte mit Bluetooth Low Energy (BLE) versenden regelmässig Funkpakete, etwa vom Kopfhörer zum Mobiltelefon. Diese Pakete sind für andere Geräte eigentlich uninteressant. Sie enthalten auch keine Informationen, die einen Rückschluss auf die Person zulässt, der das jeweilige Gerät gehört. Aber die Pakete enthalten eine dem jeweiligen Gerät zugehörige, individuelle Kennnummer. Wenn nun also auf dem ganzen Gelände diese Pakete erfasst werden, kann man daraus erkennen, wie viele einzelne BLE-Geräte auf dem Gelände sind.

Es ist natürlich nicht so, dass auf jede Person ein Bluetooth-Gerät kommt. Manche haben keins dabei, manche mehrere. Man kann also aus der Anzahl erfasster BLE-Geräte noch nicht auf die Anzahl anwesender Personen schliessen. Aus diesem Grund wird an der Steibi-Bühne eine Kamera angebracht, welche alle fünf Minuten ein Bild des Publikums macht. Anhand der Bilder kann die Anzahl Personen gezählt werden. Wenn man etwa im Bereich X 100 Personen zählt und gleichzeitig in diesem Bereich 150 BLE-Geräte erfasst wurden, weiss man, dass die Besucher:innen hier durchschnittlich 1.5 BLE-Geräte dabei haben. Nimmt man nun die Gesamtzahl erfasster BLE-Geräte auf dem Gelände und teilt diese Zahl durch 1.5, kann daraus eine Schätzung gemacht werden, wie viele Personen sich auf dem ganzen Gelände befinden.

 

Was die Musikfestwochen machen

Grundsätzlich stellen die Musikfestwochen lediglich den benötigten Raum zur Verfügung. Die Verantwortung liegt vollumfänglich bei der ZHAW und den Forschenden, sie sind auch die Anlaufstelle für Fragen (siehe ganz unten). Die Musikfestwochen sind aber über sämtliche Vorgehensweisen im Bilde und haben sich insbesondere die konsequente Einhaltung aller datenschutzrechtlichen Vorgaben zusichern lassen.

 

FAQs

Wieso ist diese Forschung wichtig?

Sicherheit an Grossveranstaltungen ist ein grosses und wichtiges Thema. Örtliche Gegebenheiten wie etwa die Breite der Fluchtwege oder die Anzahl Notausgänge haben einen Einfluss auf die maximal erlaubte Anzahl Personen, die sich gleichzeitig in einem Veranstaltungsbereich aufhalten dürfen. Veranstalter:innen müssen diese Kapazitätsgrenzen einhalten – und müssen dafür wissen, wie viele Personen sich auf dem Gelände befinden. Je nach Setting ist dies nicht ohne Weiteres machbar bzw. ziemlich aufwändig. An den Musikfestwochen etwa erfassen an jedem Eingang Mitglieder des Ordnungsdienstes die Zahl der ein- und ausgehenden Personen mittels einer händisch bedienten Zähl-App.

Mit einem System, welches die Personenzahl und -verteilung in Echtzeit und zuverlässig erfasst, könnten Veranstaltungen wie die Winterthurer Musikfestwochen oder andere Grossveranstaltungen künftig noch besseres Crowdmanagement betreiben. Mittelfristig sollen Mechanismen entwickelt werden, welche die Anzahl Personen auf einem Gelände automatisiert feststellen können, ohne dafür Bilder von Personen zu machen bzw. personenbezogene Daten zu erfassen. Für die Entwicklung solcher Systeme soll an den diesjährigen Musikfestwochen die ersten Erkenntnisse gewonnen werden.

Inwiefern sind die Musikfestwochen involviert?

Die Winterthurer Musikfestwochen und die ZHAW stehen seit Herbst 2022 im Austausch bezüglich des Projekts. Die Gesamtverantwortung für das Projekt liegt vollumfänglich bei der ZHAW (Kontakt siehe unten). Die Musikfestwochen unterstützen das Forschungsprojekt, indem sie den benötigten Raum zur Verfügung stellen. Sie sind weder in die Finanzierung des Projekts involviert, noch in die inhaltliche Ausgestaltung der Forschung, in die operative Durchführung oder in die Auswertung der Ergebnisse. Die Musikfestwochen haben keinerlei Zugriff auf die im Projekt erfassten Daten. Die Veranstaltenden sind aber über sämtliche Vorgehensweisen im Bilde und haben sich insbesondere die korrekte Umsetzung aller Datenschutzvorgaben zusichern lassen.

Die Musikfestwochen profitieren hoffentlich dereinst von den Forschungsresultaten, etwa in Form einer möglichen Automatisierung des Crowd Managements und einer Personenzählung ohne Erfassung von personenbezogenen Daten.

Was erfassen die Kameras?

Eine Kamera an der Bühne Steinberggasse erstellt alle fünf Minuten ein Foto. Der Blickwinkel erfasst das Publikum im Bereich vom Bühnengraben bis ungefähr zur Pfarrgasse.

Zwei StereoVision-Kameras beim Eingang Steinberggasse-Ost filmen von oben nach unten. Aufgrund der Montagehöhe von vier Metern und dem Öffnungswinkel der Kamera sind Gesichter meistens nicht zu erkennen. Zudem speichert nur eine der beiden Kameras Bilddaten, und dies nur in punktuellen Situationen: über neun Tage wird sie schätzungsweise 20 Stunden Videomaterial aufzeichnen, die meiste Zeit wird sie ausgeschaltet sein.

Wo werden Personen gefilmt oder fotografiert?

Die Menschenmenge, die sich vor der Hauptbühne auf der Steinberggasse befindet (etwa bis Höhe Steinberggasse 51 bzw. 24), wird von der an der Bühne angebrachten Kamera fotografiert, im Abstand von fünf Minuten. Personen, welche das Festivalgelände über den Eingang Steinberggasse-Ost beim Riva betreten oder verlassen, werden dabei möglicherweise von oben gefilmt. Wird gefilmt, werden die Videoaufnahmen  aufgezeichnet.

Weshalb werden Fotos von vorne gemacht?

Aus Sicht der digitalen Bildverarbeitung ist das Gesicht sehr hilfreich, da grosse Kontraste auftreten. Diese Kontraste sind wichtig, um auch bei schwierigen Lichtverhältnissen noch brauchbare Ergebnisse zu bekommen (man denke an das Bühnenlicht). Bei Fotos von hinten wäre dies viel schwieriger, da es nicht so einfach ist, z.B. nachts einen schwarzen Pullover von dunklem Haar zu unterscheiden.

Werden personenbezogene Daten erfasst?

Bilder und Videoaufnahmen mit erkennbaren Gesichtern gelten als personenbezogene Daten. Auf den Bildern, welche von der Bühne aus gemacht werden, können Gesichter erkennbar sein. Auch auf den Aufnahmen der Kamera am Eingang Steinberggasse-Ost können vereinzelt Gesichter erkennbar sein.

Was erfassen die Bluetooth-Sniffer?

Die Bluetooth-Sniffer zählen die Anzahl eingeschalteten Bluetooth-Geräte auf dem ganzen Gelände anhand deren individuellen Kennnummern. Die dabei erfassten Daten lassen keine Rückschlüsse auf Personen zu.

Weshalb werden Personendaten bearbeitet?

Die Datenerfassung und -bearbeitung dient dem oben beschriebenen Forschungsprojekt der ZHAW. Die ZHAW forscht an neuen Methoden, um Personenströme an Grossveranstaltungen zu erfassen.

Wie werden die Aufnahmen gespeichert?

Sämtliche erstellten Aufnahmen, sowohl die Bilder der Steibi-Kamera als auch die punktuellen Videobilder beim Eingang Riva, werden verschlüsselt an ZHAW-Server übertragen und in der Kamera gelöscht. Innerhalb der ZHAW-Infrastruktur werden die Aufnahmen auf einem sicheren Server in der Schweiz abgelegt, auf welchen nur diejenigen Personen Zugriff haben, welche zwingend mit den Aufnahmen arbeiten müssen. Die Aufnahmen sind auch auf dem Server verschlüsselt. Sobald die Aufnahmen ausgewertet sind, werden die Gesichter auf den Bildern unkenntlich gemacht und die Originaldaten gelöscht (spätestens nach 12 Monaten). Die Videoaufnahmen der StereoVision-Kamera werden spätestens nach 12 Monaten gelöscht.

Die Forschungsergebnisse werden in anonymisierter Form (ohne mögliche Rückschlüsse auf Personen) veröffentlicht.

Wie werden die Aufnahmen ausgewertet?

Bilder von der Bühne Steinberggasse

An der ZHAW wertet eine automatische Software die Anzahl Personen aus, die auf den Bildern zu sehen sind. Mitarbeitende der ZHAW überprüfen stichprobenweise, ob die Ergebnisse der Software plausibel sind und passen gegebenenfalls die Software an.

Videoaufnahmen von der StereoVision-Kamera am Eingang Steinberggasse/Riva

An der ZHAW wird der Videofeed in den Zeitbereichen, bei welchen Fehler in der automatischen Zählung erkannt werden, händisch gesichtet. Liegt kein offensichtlicher Grund für den Fehler vor, wird der Bildverarbeitungs-Algorithmus verbessert, um die Fehlerquote zu reduzieren.

Wer hat Zugang zu den Aufnahmen?

Die Aufnahmen werden nur für das vorgängig beschriebene Forschungsprojekt genutzt. Nur jene Angestellten der ZHAW, welche am Projekt beteiligt sind und zwingend mit den Aufnahmen arbeiten müssen, haben Zugriff. Anderen Personen innerhalb und ausserhalb der ZHAW ist der Zugriff nicht möglich, auch nicht den Winterthurer Musikfestwochen oder Dritten.

Wann laufen die Versuche?

Zeitlich laufen beide Ansätze grundsätzlich zu den Öffnungszeiten des MFW-Geländes. Ausnahmen sind der 12., 13. und 16.8. – hier starten die Versuche erst um 18 Uhr. Ansatz 1 läuft bis und mit 17. August, Ansatz 2 bis und mit Festivalende am 20. August.

  • 9.8., 18:00 – 23:00
  • 10.8., 18:00 – 24:00
  • 11.8., 18:00 – 24:00
  • 12.8., 18:00 – 24:00
  • 13.8., 18:00 – 23:00
  • 14.8., 18:00 – 23:00
  • 15.8., 18:00 – 23:00
  • 16.8., 18:00 – 23:00
  • 17.8., 18:00 – 24:00
  • 18.8., 19:00 – 24:00
  • 19.8., 18:00 – 24:00
  • 20.8., 16:00 – 22:00

Läuft die Datensammlung auch während dem Familienprogramm?

Nein. Beide Ansätze sind während des Familienprogramms am Sonntag, 13. August und am Mittwoch, 16. August nicht aktiv und es werden keine Daten gesammelt.

Welches sind die rechtlichen Voraussetzungen für die Datenbearbeitung?

Die ZHAW bearbeitet die Aufnahmen im Einklang mit den anwendbaren Datenschutzbestimmungen, insbesondere dem Gesetz über die Information und den Datenschutz des Kantons Zürich (IDG).

Informationen und Fragen zum Datenschutz

ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften
Gertrudstrasse 15
8401 Winterthur
Telefon: +41 (0)58 934 71 71
E-Mail: datenschutz@zhaw.ch

Wie ist das eigentlich generell mit Bildaufnahmen an den Musikfestwochen?

Generell gilt: Mit ihrem Besuch an den Musikfestwochen erklären sich die Besucher:innen mit unseren Allgemeinen Vertragsbedingungen (AVB) einverstanden und damit auch, dass sie auf Fotos und Videos abgebildet werden können. Geregelt ist dies in Abschnitt 8 der AVB:

Im Rahmen des Festivals werden durch die Veranstalterin, Medienschaffende und Partner:innen Foto- und Filmaufnahmen erstellt und veröffentlicht (in Print- und Online-Medien, im TV, auf den Kommunikationskanälen der Veranstalterin etc.). Mit dem Besuch des Festivals erklären sich die Festivalbesucher:innen damit einverstanden, dass sie auf diesen Foto- und Videoaufnahmen abgebildet werden können und diese Foto- und Videoaufnahmen für die oben genannte Zwecke entschädigungslos genutzt werden dürfen. Die Festivalbesucher:innen verzichten auf die Geltendmachung diesbezüglicher Persönlichkeitsrechte und Entschädigungsansprüche ausdrücklich.
Den Besucher:innen ist bewusst und sie sind damit einverstanden, dass aus Gründen der Sicherheit während des Festivals Videoaufnahmen des Festivalgeländes und der Eintrittsbereiche gemacht werden können.


Kontakt

Ansprechpartner:in für das Projekt ist die ZHAW.

Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften

Prof. Dr. Marcel Rupf
ZHAW – ISC
marcel.rupf@zhaw.ch
052 934 71 29

Simon Moser
Projektleiter
ZHAW – ISC
simon.moser@zhaw.ch
052 934 43 10