Fahrgastzählung im ÖV: wie eine Zählung in den Bericht kommt

Im öffentlichen Verkehr ist eine Fahrgastzahl selten das Ziel. Sie ist ein Zwischenschritt - zu einem Bericht an die Behörde, zu einer Abrechnung im Verbund, zu einem Investitionsantrag für neue Fahrzeuge.

Deshalb entscheidet sich der Wert einer Zählung im ÖV an zwei Fragen, die in anderen Branchen kaum jemand stellt: Wie lange dauert es, bis die Zahl im Bericht steht? Und kann der Empfänger prüfen, dass sie unverändert angekommen ist?

Dieser Beitrag geht den Weg einer Zählung von der Fahrzeugtür bis in die Exportdatei. Er baut auf Belegung messen auf, wo der Unterschied zwischen Zählung und Bilanz steht, auf Was ein Zähler unterscheiden kann, wo es um Objekte wie Fahrräder und Kinderwagen ging, und auf Der halbe Ausfall, wo steht, warum ein Tag in der Ortszeit beginnt - und damit auch, warum der Export es nicht tut.

Die Stichprobe von vor zwei Jahren

Manuelle Fahrgastzählungen sind teuer, selten und im Moment ihrer Auswertung schon alt. Entscheidungen über Takt, Fahrzeuggrösse und Linienführung stützen sich deshalb oft auf eine Zählwoche, die zwei Jahre zurückliegt, hochgerechnet auf ein Jahr, das anders verlief.

Automatische Fahrgastzählung - im Fachjargon APC, Automatic Passenger Counting - ersetzt die Stichprobe durch eine Vollerhebung. Die Veränderung ist grösser, als sie klingt: Aus einem Wert pro Jahr wird ein Wert je Fahrzeug und Stunde, jeden Tag. Eine Linie, die im Frühling kippt, fällt im Frühling auf und nicht in der nächsten Zählkampagne.

Von der Tür zur Linie

Gezählt wird an jeder Tür, mit einem Sensor über der Türöffnung. Die Zählung allein ist aber noch keine Aussage über eine Linie. Dafür braucht sie eine Zuordnung, und die hängt an einem Register.

Im Fahrzeugregister steht je Fahrzeug, was man für eine Auswertung wissen muss: Kapazität, Klasse, Kennzeichen, Status und welcher Sensor in welchem Fahrzeug sitzt. Im Linienregister steht, auf welcher Linie ein Fahrzeug fährt. Aus Zählung und Register werden Einstiege je Fahrzeug, Linie und Stunde.

Das Register ist der Teil, der im Betrieb am meisten Pflege braucht, und der, an dem die Qualität der Auswertung hängt. Ein Fahrzeug, das die Linie wechselt, ohne dass es das Register erfährt, zählt für die falsche Linie - und zwar mit voller Genauigkeit.

Die Erwartungslinie

Eine Einstiegszahl allein sagt wenig. 1'400 Einstiege auf Linie 12 an einem Dienstag sind viel oder wenig, je nachdem, was ein Dienstag auf Linie 12 sonst bringt.

Deshalb steht neben dem Stunden- und dem 7-Tage-Verlauf eine Erwartungslinie aus dem gleichen Wochentag der vorangegangenen Wochen. Der gleiche Wochentag ist dabei entscheidend: Ein Dienstag hat im ÖV ein anderes Profil als ein Samstag, und ein Durchschnitt über alle Tage würde jeden Dienstag gegen ein Profil stellen, das es nicht gibt.

Abweichungen von dieser Linie fallen damit sofort auf, und zwar dort, wo sie entstehen - auf einer bestimmten Linie, zu einer bestimmten Stunde.

Was die Hardware im Fahrzeug leisten muss

Ein Sensor im Fahrzeug ist einer anderen Umgebung ausgesetzt als einer in einer Ladentür. Vibration, Temperaturwechsel, Spannungsschwankungen aus dem Bordnetz - und die Anforderungen des Brandschutzes für Schienenfahrzeuge. Dafür gibt es eigene Normen, und in einer Ausschreibung für Fahrzeugsensorik sollten sie stehen:

Nach Herstellerangabe erfüllen die Fahrzeugsensoren, die wir für Schienenfahrzeuge einsetzen, die drei Bahnnormen und sind auf eine Zählgenauigkeit von bis zu 99 Prozent ausgelegt, abnahmefähig nach der Methodik von VDV 457.

Der letzte Punkt verdient einen Satz mehr, weil er in Ausschreibungen oft falsch gelesen wird. VDV 457 beschreibt, wie die Genauigkeit eines Zählsystems nachgewiesen wird - in einer Abnahme, am realen Fahrzeug, mit einer festgelegten Stichprobe. Die Zahl im Datenblatt ist der Anspruch; die Abnahme ist der Beleg. Wer beides verlangt, bekommt beides.

Der Bericht als Datei, nicht als Tabelle

Verbund-Abrechnungen und Behördenberichte verlangen Zähldaten in normierten Formaten. In vielen Betrieben entstehen sie bis heute aus Tabellen-Handarbeit, Wochen nach dem Berichtszeitraum.

Die normierten Formate gibt es längst. ITxPT ist die europäische Initiative für eine offene, herstellerunabhängige IT-Architektur im öffentlichen Verkehr, mit eigenen Datenformaten für den Austausch zwischen Systemen. VDV 301 ist die Empfehlung des Verbands Deutscher Verkehrsunternehmen für die IP-basierte Kommunikation im Fahrzeug, bekannt als IBIS-IP.

Der Export liefert die Zähldaten als ITxPT-S02P02 in JSON oder XML, als VDV-301-XML oder als CSV - mit einem einzigen Aufruf, je Fahrzeug, Richtung, Zählklasse und Zeitstempel. Fahrräder, Kinderwagen und Rollstühle stehen darin als eigene Zählklassen. Wie diese Objektzahlen zu lesen sind - als Sichtungen, nicht als Eintritte -, steht in Was ein Zähler unterscheiden kann.

Der Unterschied zur Handarbeit ist nicht nur die Zeit. Eine Datei, die aus den Zähldaten erzeugt wird, enthält genau diese Zähldaten. Eine Tabelle, die jemand zusammengestellt hat, enthält das, was er zusammengestellt hat.

Die Prüfsumme: was der Empfänger selbst prüfen kann

Eine Datei, die an eine Behörde oder an einen Verbundpartner geht, wirft eine Frage auf, die niemand gern stellt: Ist das die Datei, die das System erzeugt hat? Oder hat unterwegs jemand eine Zeile ergänzt, entfernt, korrigiert?

Jede Exportdatei trägt deshalb eine SHA-256-Prüfsumme. Der Empfänger rechnet sie über die Datensätze selbst nach. Stimmt sie, sind die Datensätze vollständig und unverändert. Stimmt sie nicht, weiss er, dass sich etwas verändert hat - ohne Rückfrage und ohne dem Absender glauben zu müssen.

Ein Detail entscheidet dabei, ob das in der Praxis funktioniert: Die Prüfsumme wird über die sortierten, kanonisierten Datensätze gebildet. Kanonisiert heisst: in eine eindeutige Schreibweise gebracht, bei der dieselben Daten immer dieselben Zeichen ergeben - dieselbe Reihenfolge der Felder, dieselbe Darstellung von Zahlen und Zeitstempeln. Ohne diesen Schritt ergäben dieselben Zählungen in anderer Reihenfolge eine andere Prüfsumme, und jede Nachrechnung schlüge fehl, obwohl nichts verändert wurde. Eine Prüfsumme, die bei korrekten Daten Alarm schlägt, prüft am Ende niemand mehr.

Warum der Export in Weltzeit rechnet

Wer Der halbe Ausfall gelesen hat, weiss, wie viel Aufwand darin steckt, dass jeder Tag in der Ortszeit des Standorts beginnt. Der Export in ITxPT tut genau das nicht - er bildet seine Zeitfenster in Weltzeit.

Das ist kein Widerspruch, sondern eine Vorgabe des Zielformats. Eine Datei, die zwischen Betrieben, Verbünden und Ländern ausgetauscht wird, braucht einen Zeitbezug, der überall gleich ist. Die Ortszeit gehört in die Auswertung, die ein Mensch liest; die Weltzeit gehört in die Datei, die ein anderes System liest.

Man muss es nur wissen. Wer eine Tagessumme aus dem Dashboard mit einer Tagessumme aus der Exportdatei vergleicht, vergleicht in der Schweiz zwei Tage, die um eine oder zwei Stunden gegeneinander verschoben sind - je nach Jahreszeit.

Was die Zeit bis zum Bericht verändert

Wo ein Monatsbericht aus Tabellen-Handarbeit entsteht, kostet jede Meldung Personalzeit, und jeder Tag Aufbereitung ist ein Tag, an dem die Zahl altert. Der Hebel liegt deshalb nicht in der Zahl, sondern in der Zeit, bis sie verwendet werden kann. Eine Fahrgastzahl, die drei Wochen nach dem Monatsende im Bericht steht, steuert nichts mehr. Eine, die am ersten Tag des Folgemonats als geprüfte Datei vorliegt, kann es.

Der Bahnhof ist auch ein Standort

Fahrzeuge sind die eine Hälfte des ÖV. Die andere sind Bahnhöfe, Haltestellen und Umsteigeknoten - und dort gilt alles, was für jeden anderen Standort gilt, mit ein paar Besonderheiten.

• Schwellen in beide Richtungen. Ein überfüllter Bahnsteig ist ein Sicherheitsrisiko. Ein leerer Wartebereich in der Nacht ist es für die Person, die dort allein arbeitet. Eine Belegungsschwelle kann deshalb beim Überschreiten und beim Unterschreiten melden, jeweils in der Ortszeit des Bahnhofs und je Zeitfenster.
• Reinigung nach Nutzung statt nach Kalender. Rolltreppen, Aufzüge, Toiletten und Wartehallen werden meist nach Plan gewartet - die stark genutzten zu selten, die schwach genutzten zu oft. Ein kumulativer Zähler je Anlage löst nach einer frei wählbaren Zahl von Durchgängen den Auftrag aus und beginnt danach neu.
• Die Ladenfläche im Bahnhof. Jede Ladeneinheit wird eine Zone, mit Capture Rate, Verweildauer und Engagement. Damit wird die Frage messbar, welche Fläche vom Verkehrsstrom profitiert. Wie diese Kennzahlen gerechnet und gelesen werden, steht in Verweildauer messen und Die Besucher, die nicht kaufen.
• Die Kontrollstelle am Flughafen. Je Spur Personen in der Schlange und in Bedienung, dazu eine öffentliche Tafel ohne Anmeldung, die Passagiere mit einem Hinweis auf die beste Spur selbst verteilen lässt. Die Kennzahlen dahinter stehen in Warteschlangen und Wartezeiten messen.

Fahrzeugseitige Einstiege und stationsseitige Zählungen liegen dabei in derselben Datenbank, im Minutenraster, 730 Tage lang. Ein Investitionsantrag für eine Bahnsteigverlängerung kann sich damit auf zwei Jahre Messreihe stützen statt auf eine Zählwoche.

Was in die Ausschreibung gehört

1. Welche Bahnnormen erfüllt die Fahrzeugsensorik, und wie wird die Genauigkeit abgenommen - nach welcher Methodik, mit welcher Stichprobe?
2. Wie werden Zählungen Fahrzeugen und Linien zugeordnet, und wer pflegt das Register?
3. In welchen Formaten wird exportiert, und ist der Export ein Aufruf oder ein Projekt?
4. Kann der Empfänger die Vollständigkeit und Unverändertheit einer Datei selbst prüfen?
5. In welcher Zeitbasis steht die Datei, und in welcher das Dashboard?
6. Liegen Fahrzeug- und Stationszählungen in derselben Datenbasis, und wie lange?

Wie wir das machen

Das ANALYSIT Counting System ordnet Einstiege über ein Fahrzeug- und Linienregister - mit Kapazität, Klasse, Kennzeichen, Status und Sensorzuordnung - Fahrzeug und Linie zu und zeigt Stunden- und 7-Tage-Verläufe mit einer Erwartungslinie aus dem gleichen Wochentag der Vorwochen. Die Zählungen bleiben 730 Tage im Minutenraster erhalten.

Der Export liefert ITxPT-S02P02 als JSON oder XML, VDV-301-XML und CSV mit einem API-Aufruf, mit Objekten als eigenen Zählklassen und einer SHA-256-Prüfsumme über die sortierten, kanonisierten Datensätze.

An Bahnhöfen und Haltestellen gelten dieselben Werkzeuge wie an jedem Standort: Belegungsschwellen in beide Richtungen in der Ortszeit, ein kumulativer Nutzungszähler je Anlage für Reinigung und Instandhaltung, Capture Rate und Verweildauer je Ladenfläche und Warteschlangenstatus je Kontrollspur mit öffentlicher Tafel.

Wenn bei dir eine Ausschreibung für Fahrgastzählung ansteht oder der nächste Bericht wieder Handarbeit wird, sprich mit uns. Die Frage nach dem Exportformat lohnt sich vor der Wahl der Hardware.