ITS-technologie kan met gepolariseerde camera’s rijwetgeving bijbenen

Sony 1

Eind vorig jaar heeft New South Wales, Australië, de eerste AI-cameranetwerken ter wereld uitgerold voor het identificeren van personen die mobiele telefoons gebruiken tijdens het rijden. Door de implementatie van het systeem probeert de staat het aantal doden op zijn wegen met minimaal een derde te verminderen. Arnaud Destruels van Sony bekijkt het systeem, de uitdagingen waarmee dergelijke systemen worden geconfronteerd en de technologische vooruitgang die ervoor zorgen dat ITS-systemen op een punt komen waarop ze dergelijke wetten eindelijk kunnen handhaven.

Op 1 december vorig jaar heeft de Australische staat New South Wales het eerste netwerk van kunstmatige intelligentiecamera’s ter wereld uitgerold voor het vastleggen van bestuurders die tijdens het rijden een mobiele telefoon gebruiken.

In 2018 stierven er 354 mensen op de wegen van NSW, en op 1 december 2019 lagen met 329 personen de cijfers op schema met die van 2018. Volgens de overheidscijfers van NSW ­gebeuren er jaarlijks gemiddeld 23 ongevallen met 32 personen omdat een automobilist met een in de hand gehouden mobiele telefoon bezig is. Echter wordt ‘de bijdrage van afleiding door mobiele telefoons aan verkeerstrauma ondergerapporteerd, omdat het lastig is om sluitend bewijs te krijgen op de plaats van een ongeval’.

Dit is uiteraard een wereldwijd probleem en uit gegevens van de Wereldgezondheidsorganisatie blijkt dat het gebruik van mobiele telefoons tijdens het rijden het risico om bij een ongeval betrokken te raken verviervoudigt.

Bovendien bleek uit een literatuurstudie van 2018 van 4.907 artikelen, gepubliceerd in het Journal of Emergencies, Trauma and Shock, dat de geciteerde statistieken sterk uiteenliepen, maar werd er één artikel geciteerd dat 44,7% van verkeersletsels en doden in de bestudeerde steekproef kon worden toegeschreven aan afleiding door mobiele telefoons. De auteurs waren ook van mening dat deze studies ­(gemiddeld) ‘de werkelijke prevalentie van verkeersletsels gerelateerd aan het gebruik van mobiele apparaten onderschatten’.

Meer dan dertig landen in de wereld hebben inmiddels het gebruik van een handapparaat tijdens het rijden illegaal gemaakt - sommige met aanzienlijke boetes en zelfs gevangenisstraffen. Oman kent bijvoorbeeld een maximale straf voor het gebruik van een mobiel apparaat tijdens het rijden van tien dagen gevangenis en een boete van 300 OMR (circa 780 dollar).

Sony 2

Omgevingslicht beperkt de mogelijkheid om betrouwbaar verder dan de voorruit te kijken, en te bewijzen wie het voertuig bestuurt - bron: Sony.

Maar het risico om gepakt te worden is op veel plaatsen niet groot, vanwege de hoge kosten voor de politie en omdat het moeilijk te automatiseren is. In het bijzonder voorkomt schittering dat camera’s in de auto kunnen kijken. Ook zijn bestuurders vaak bereid om een risico te nemen: uit onderzoek in het Verenigd Koninkrijk blijkt dat, ondanks de bekende gevolgen, 25% van de bestuurders toegeeft het te doen; Australisch onderzoek suggereert dat een op de zes mensen regelmatig tekstberichten verstuurt tijdens het autorijden; en een Amerikaanse studie toont aan dat 27% van de Amerikaanse volwassenen toegeeft dat ze teksten hebben gelezen of verzonden tijdens het rijden.

De uitrol van New South Wales maakt deel uit van een initiatief om het aantal doden en gewonden tegen 2021 met dertig procent te verminderen en volgt op een proef van zes maanden lang waarin 100.000 chauffeurs zijn vastgelegd die illegaal hun telefoon gebruikten.

Toegepaste technologie

Volgens het persbericht van New South Wales maakt het systeem gebruik van meerdere camera’s, en de bijbehorende video / persfoto’s suggereren dat degenen die mobiel gebruik vastleggen zich op rijbaan boven het voertuig bevinden, en beelden in zwart-wit worden gemaakt. Het maakt gebruik van een infraroodflitser om ‘duidelijke beelden van passerende voertuigen in alle verkeers- en weersomstandigheden vast te leggen’.

En hoewel niet getoond in de video / persfoto’s - waarschijnlijk omwille van gegevensbescherming -, zullen extra ITS-camera’s worden gebruikt om de nummerplaat / bestuurder vast te leggen.

En terwijl - volgens het persbericht van de overheid van New South Wales - de overhead images regelen / control voor het weer en het variërende natuurlijke omgevingslicht, zullen deze front-facing camera’s dit niet doen. Dit maakt het lastiger om het gezicht van de ­bestuurder vast te leggen.

Sony 3

Gedurende een proef van zes maanden werden 100,000 drivers betrapt op illegaal mobielgebruik tijdens het autorijden - bron: PR.

De resolutie zal waarschijnlijk HD of hoger zijn en zal waarschijnlijk verzenden via GigE. Omdat dit voor veel landen de meest gebruikte standaard in ITS-systemen is, maar ook omdat het een nauwkeurige synchronisatie mogelijk maakt tussen de camera’s die op het gangpad zijn gemonteerd en de camera’s die naar voren zijn gericht en gebruikmaken van het IEEE1588 precisie-timingsprotocol. Sommige camera’s - zoals die van Sony - kunnen nu zelfs fungeren als master device in een PTP-systeem.

Op basis van deze beelden wordt kunstmatige intelligentiesoftware gebruikt om te bepalen wie het meest waarschijnlijk illegaal gebruik van een mobiele telefoon zal vertonen voordat deze ter verificatie aan een mens wordt doorgegeven. Er wordt ook een mobiele versie van de technologie ingezet.

Zal het werken?

In dit geval heeft New South Wales een boete van AUD344 (212 euro) vastgesteld, maar deze werd opmerkelijk genoeg met een derde verhoogd (AUD457 - 281 euro) wanneer men zich in een schoolzone bevindt.

Camera’s in combinatie met aanzienlijke boetes / angst om gepakt te worden, hebben bewezen een zeer kosteneffectief afschrikmiddel te zijn. Gegevens van de California Polytechnic State University toonden aan dat het aantal overtredingen bij rood licht met circa 60% daalde als er een camera aanwezig was. Een van de belangrijkste beperkingen in dergelijke systemen is echter de mogelijkheid om te bewijzen wie er rijdt.

De technische capaciteiten van camera’s zijn de afgelopen jaren wel aanzienlijk verbeterd. ANPR-camera’s kunnen automatisch de nummerplaat, de kleur, het merk en het type voertuig vastleggen. Ook kunnen ze dit vervolgens vergelijken met voertuig- en criminele databanken - verblinding vormt wel een belangrijke uitdaging bij het bewijzen van wie er reed en belangrijke details over wat er in het voertuig gebeurt. Dit beperkt de effectiviteit van de wet.

Zoals vermeld in een conferentiepaper gepresenteerd door het Nederlandse team tijdens Beijing’s Four Continents Conference over verkeersveiligheid in 2013: ‘door bijvoorbeeld lichtomstandigheden, verblinding, coatings op autoruiten of opzettelijke obstructie, kan de herkenbaarheid van het gezicht van de bestuurder op een bewijsfoto lastig zijn. Dit vermindert de vervolgbaarheid van de geregistreerde overtredingen. Het verwerken van afwijzingen als de eigenaar niet reed, draagt ook bij aan de operationele werklast’.

Dezelfde paper benadrukte ook dat het analyseren van de foto zowel arbeidsintensief als kostbaar is, wat betekent dat de autoriteiten meer zouden uitgeven aan het controleren van de foto dan dat ze kunnen verdienen aan boetes. Dit kan vaak moeilijk zijn en terwijl de gegevens over aantallen vervolgingen zelden worden gepubliceerd, wordt een derde van de geregistreerde rijovertredingen die volgens gegevens van de Duitse staat Baden-Württemberg door de geautomatiseerde camerasystemen worden vastgelegd geseponeerd, omdat de bestuurder niet kon worden geïdentificeerd - vaak door schittering.

Voor de nieuwe camera’s heeft New South Wales de bewijslast omgekeerd van de staat naar de chauffeur. Dit betekent dat het ANPR-systeem, in combinatie met de gegevens van de overhead camera’s, genoeg zou moeten zijn om te vervolgen. Er bestaan echter angsten dat de lokale rechtbanken overspoeld zouden worden. De regering verwacht 135 miljoen voertuigen per jaar te kunnen vastleggen, en verwacht dat ongeveer 2,4 miljoen daarvan een mobiele telefoon zullen vastleggen. Een commissie die de potentiële gevolgen onderzoekt van een roll-out voor Transport for New South Wales (TfNSW) was hier ongerust over. Met slechts 3% van gevallen waarin een beroep wordt gedaan, zouden circa 73.000 gevallen in de rechtbank moeten eindigen. Aldus een woordvoerder voor de commissie: “Een eenvoudige herziening van deze cijfers geeft aan dat dit programma het risico loopt de lokale rechtbank te overweldigen.”

Sony 4

De ordening van pixels / berekeningseenheden.

Mocht de bewijslast bij de overheid of de eigenaar van het voertuig liggen, dan stel ik persoonlijk voor dat het eerlijker is om dat bij de overheid neer te leggen. Maar dit verschilt per land, en schittering vormt een belangrijke uitdaging voor de autoriteiten die op betrouwbare wijze verder willen kijken dan de voorruit.

Moeilijk te controleren

Mobiel telefoongebruik is niet de enige wet die moeilijk te controleren is door camera’s. Andere regels die door schittering worden beïnvloed zijn onder andere het controleren van wegen met meerdere banen, evenals de veiligheidsgordel- en kinderzitjeswetten. Ook hier geldt dat door het afdwingen van deze wetten jongeren gered kunnen worden.

En onlangs zijn er in enkele Australische staten, Bahrein, Canada (alle staten behalve Quebec), Cyprus, Engeland en Wales, Frankrijk, Nieuw-Zeeland, Zuid-Afrika, de VAE en een klein aantal Amerikaanse staten wetten uitgevaardigd om te voorkomen dat mensen roken als er kinderen in het voertuig zitten. Finland, Griekenland, Nederland en Taiwan zullen zich bij deze landen aansluiten en in Duitsland wordt over soort­gelijke wetten gedebatteerd.

Net als bij het gebruik van mobiele telefoons, voorkomt schittering dat camera’s onder veel omstandigheden door de voorruit kunnen kijken. In het Verenigd Koninkrijk, waar de wet op het roken in auto’s met minderjarigen al vier jaar van kracht is, is er een zorgwekkende statistiek: er is slechts één boete uitgevaardigd voor het overtreden van deze wet. Dit kan betekenen dat de wet perfect heeft gewerkt en dat niemand meer rookt, maar het is waarschijnlijker dat het te veel moeite kost voor de politie om op te treden. Het bleek niet kosten­effectief om het middels cameratechnologieën te automatiseren, vanwege gevolgen zoals bijvoorbeeld schittering wat een mate van vervolging die hoog genoeg is in de weg staat.

Technologie eindelijk bezig met een inhaalslag

Vorig jaar werd een nieuwe klasse beeldsensor geïntroduceerd. Eentje die een vier-richtings (0o, 45o, 90o, en 135o) draad-grid polarisatie­filter onder de on-chip lens integreert, waarbij aan elke pixel een lichthoek kan worden toegewezen, geordend in een 2x2 berekeningseenheid. De sensor geeft 5.07 MP-beelden (waardoor 4 x 1.27 MP-beelden in elk vlak worden gecreëerd) met 23 frames per seconde. En door gebruik te maken van de intensiteit van elk vlak, is het mogelijk om de richting van het licht en de mate van polarisatie te berekenen. Zo kunnen de beelden worden samengesteld om een duidelijk beeld te creëren dat toegepast kan worden om de bruikbaarheid van de beelden te verhogen, ongeacht weers- en licht­omstandigheden.

Een van de eerste industriële cameramodules die deze sensor voor ITS-toepassingen gebruikt, is afkomstig van Sony Europe’s Image Sensing Solutions-divisie, de XCG-CP510. Sony heeft ook op unieke wijze een software-ontwikkelingskit geïntroduceerd om de ontwikkeling van dit nieuwe type sensor te versnellen - met een voorbeeldapplicatie voor het elimineren van voorruitverblinding in ITS-toepassingen. Dit verkort de ontwikkelingstijd van ongeveer 6 - 24 maanden - afhankelijk van de applicatie en het ontwikkelingsteam - tot 6 - 12 weken.

Conclusie

Sommigen hebben betoogd dat wetten zoals voor het gebruik van mobiele telefoons (of voor het gebruik van de veiligheidsgordel / roken / ...) niet kosteneffectief genoeg zijn geweest om te handhaven, en dus niet geschikt zijn voor het doel. Ik zou zeggen dat ze technologisch gezien net hun tijd vooruit waren.

Ervan uitgaande dat de gegevens van Baden-Württemberg indicatief zijn voor het grotere geheel - en er is geen reden om aan te nemen dat dit abnormaal is - dan verliezen de autoriteiten zowel aanzienlijke inkomsten door verloren boetes en is er gebrek aan de controle van gevaarlijke, illegale rijpraktijken.

Het is goed gedocumenteerd dat camera’s - en de toegenomen angst om gepakt te worden - een sterk afschrikkend effect hebben op het maken van snelheidsovertredingen en het rijden door rood licht. En nu de lokale autoriteiten deze nieuwe gepolariseerde cameramodule-technologieën, die in staat zijn om betrouwbaar door de voorruit te kijken, overnemen en het publiek zich daarvan bewust wordt, is het veilig om aan te nemen dat bestuurders hun gedrag zullen aanpassen. Zoals ze dat ook deden met door rood rijden. En met minder mobiel telefoongebruik, meer gebruik van de veiligheidsgordel en minder roken in auto’s - zaken die we alleen maar kunnen toejuichen.

Meer informatie: http://www.image-sensing-solutions.eu