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Erfassung und Analyse von Personenströmen im öffentlichen Raum mittels anonymer Bluetooth-Detektion

Die Erfassung und Analyse von Personenströmen liefert wichtige Erkenntnisse zu räumlich-zeitlichen Verhaltensmustern von Menschen in öffentlichen Räumen wie Stadtparks, Betriebsanlagen oder Bahnhöfen.

Das vom ZHAW Institut Urban Landscape geleitete Projekt "Öffentlicher Raum: Figurationen von Öffentlichkeit und ihr Beitrag zur gesellschaftlichen Integration" wird von der ZHAW im Rahmen des Forschungsschwerpunktes Gesellschaftliche Integration gefördert.

Mit dem Bevölkerungswachstum und dem damit einhergehenden Entwicklungsdruck nach innen kommt dem öffentlichen Raum auch in der Öffentlichkeit und in politischen Debatten (wieder) eine besondere Bedeutung zu. Langsam wächst das Bewusstsein, dass der öffentliche Raum einen wesentlichen Beitrag leisten kann bzw. muss, um Gesellschaften mit hoher Diversität zusammenzuhalten. Im Mittelpunkt steht die These, dass die Wechselwirkung zwischen Raum und Mensch im öffentlichen Raum einen Grundbaustein zur Integration des Menschen in die Gesellschaft darstellt – und entsprechend je Figuration (gemäss Norbert Elias: dynamisches soziales Netzwerk, Beziehungsgeflecht) von Öffentlichkeit mehr oder weniger integrierend wirken. Entsprechend stellt sich die Frage, welche Figurationen von Öffentlichkeit (lokal-spezifische räumlich-gesellschaftliche Konstellationen zur Integration von Menschen in die Gesellschaft) in der heutigen Zeit über welche Potenziale zur gesellschaftlichen Integration verfügen. Erkenntnisse aus Zusammenhängen, Wirkungen, Abhängigkeiten, Spezifika sollen Planerinnen und Planern Hinweise liefern, wie zukunftsfähige und integrative Räume konzipiert werden können. (Projektzusammenfassung IUL)

Im Mittelpunkt der Untersuchungen steht die Wechselwirkung von räumlichen Angeboten/Strukturen und menschlichem Handeln, die beschrieben und auf ihr Integrationspotential hin diskutiert werden sollen. Als Untersuchungsbeispiele sind die folgenden vier öffentlichen Räume vorgesehen, welche als Fallbeispiele untersucht werden: (1) Lagerplatz, Winterthur, (2) Murg-Auen Park, Frauenfeld, (3) Richtiplatz, Wallisellen, (4) Europaplatz, Bern.

Bild 1: Darstellung der am 10. Oktober 2018 erfassten, kumulierten Personenflüsse zwischen den einzelnen Sensor-Standorten für die Fallstudie Lagerplatz, Winterthur. Die Strichstärke ist dabei proportional zum Fluss. Es zeigen sich deutliche Unterschiede in der Nutzung der Anlage. Weitere Analysen mit anderen zeitlichen Aggregationsstufen (z.B. in 15 Minuten-Intervallen) ermöglichen das Erkennen von tageszeitlichen Mustern je Sensor-Kombination.

Die Nachzeichnung der Wechselwirkungen zwischen Mensch und Raum ist komplex. Entsprechend können diese nicht mit einer einzelnen Methode erfasst werden. Die nachfolgend aufgelisteten und auf die Fallbeispiele angewendeten Methoden (Details zu den einzelnen Methoden werden im Schlussbericht des Projektes publiziert) decken jeweils ein spezifisches Spektrum des Untersuchungsfelds der Wechselbeziehung zwischen Raum und Gesellschaft ab. Sie ergänzen sich untereinander oder können sich auch widersprechen: (1) Systematische Medienuntersuchung, (2) Static Snapshot, (3) Space Syntax, (4) Bildanalyse auf Sozialen Medien, (5) Personenflussmessung via Bluetooth, (6) Fotografie, (7) Virtual Reality und Drohnenaufnahmen, (8) Schwellenräume.

Bild 2: Für das Untersuchungsgebiet Lagerplatz, Winterthur (Geräteanordnung: siehe Bild 1) ist für den gesamten Zeitraum der ersten Messreihe (8. bis 26. Oktober 2018) für alle Sensoren ein Mass zur Aufenthaltsdauer dargestellt. Die Daten eines Tages entsprechen je einer Matrix, wobei in horizontaler Richtung die Tageszeit und in vertikaler Richtung die Nummer des Sensors (Bluetooth-Readers) aufgetragen ist. Für das gewählte Zeitintervall von 15 Minuten wird deutlich erkennbar, zu welchen Tageszeiten sich je Sensor wie viele Personen aufhalten. Farbskala: je heller, umso höher die kumulierte Aufenthaltsdauer je Zeitintervall.

Im Teilprojekt „Personenflussmessung via Bluetooth“, welches gemeinsam vom ZHAW Institute for Signal Processing and Wireless Communications (ISC) und dem Institut für Datenanalyse und Prozessdesign (IDP) bearbeitet wird, geht es darum, Personenströme in öffentlichen Räumen zu erfassen und daraus räumlich-zeitlich Muster zur Nutzung dieser Räume zu ermitteln.

Um die Personenströme zu erfassen, entwickelte das ISC rund zwanzig sogenannte Bluetooth-Reader. Dies sind Geräte, mit denen Bluetooth-fähige Smartphones, Notebooks oder Headsets (bei aktivierter Bluetooth-Schnittstelle) detektiert werden können. Es werden dabei verschiedene Zeiten je Detektion erfasst. Unter anderem der früheste und späteste Zeitpunkt einer Detektion, um daraus die Aufenthaltsdauer des Gerätes zu ermitteln. Aber auch die Signalstärke und weitere Grössen werden für nachfolgende Analysen gespeichert. Hinsichtlich Datenschutz hat Bluetooth einen entscheidenden Vorteil: da dabei lediglich die ID des Geräte-Chips (die sogenannte MAC-Adresse) erfasst wird, kann nur auf das Gerät, nicht jedoch auf die Besitzerin/den Besitzer des Gerätes geschlossen werden. Entsprechend kann das Verfahren als anonym hinsichtlich Personenidentifikation betrachtet werden.

An allen vier Standorten werden seit November 2018 je drei Mal während zwei Wochen Messreihen durchgeführt. Das Hauptziel ist die Erfassung von Personenströmen zwischen den Bluetooth-Readern sowie die Bestimmung der Aufenthaltsdauer je Erfassungsstandort. Die Flüsse werden durch Wiedererkennung der Geräte-ID bestimmt und geben Aufschluss darüber, wo und wann sich Personen im Untersuchungsgebiet bewegen. Die Aufenthaltsdauer hingegen sagt etwas darüber aus, wann und wie lange sich Personen im Gebiet um einen Erfassungsstandort aufhalten. Je nachdem, über welches Zeitintervall die Zahlen aggregiert werden, lassen sich unterschiedliche Erkenntnisse zur Personendynamik im System gewinnen.

Die erfassten Sensor-Daten wurden am IDP detailliert analysiert, um die gewünschten Aussagen zu den Personenströmen (siehe dazu Bild 1) und Aufenthaltsdauern (siehe dazu Bild 2) machen zu können. Die Diskussion von Zwischenergebnissen mit dem Team von IUL und ISC zeigte, dass die Resultate plausibel und in Übereinstimmung mit anderen, bereits durchgeführten Analysen waren. 

In einem nächsten Schritt wird am ISC ein Web-Interface gebaut, mit dem die Daten zeitlich unterschiedlich aggregiert und in übersichtlicher Form dargestellt werden können.

Die weiteren Schritte von IDP und ISC sind aktuell noch in Planung. Nach Abschluss des Gesamtprojektes im Frühjahr 2020 wird der Inhalt dieser Seite mit weiteren Analysen und Erkenntnissen sowie einem Link auf den Schlussbericht ergänzt.