Fußgängersimulation für Großveranstaltungen: Serviceeinrichtungen optimal planen

Während sich Menschen zu bestimmten Zeiten an Unterkünften oder Veranstaltungsorten aufhalten, verlagern sich die Bewegungen zu Spitzenzeiten auf wenige Hauptachsen. Genau dann steigen sowohl die Anforderungen an die Sicherheit als auch die betriebliche Komplexität.

Wer Serviceeinrichtungen wie Sanitätsstationen, Wasserausgabestellen, Toiletten oder Informationspunkte ausschließlich anhand einer statischen Nachfrage plant, riskiert, dass sie im entscheidenden Moment schlecht erreichbar sind – oder selbst zu Engpässen werden.

Wir haben dies am Beispiel der Hadsch in der Nähe von Mekka, Saudi Arabien, untersucht. Während der Pilgerfahrt verwandelt sich Mina in eine temporäre Zeltstadt, in der sich Millionen Menschen bewegen. Zu den wichtigsten Zielen gehört die Jamarat-Brücke, an der das Ritual der “Steinigung des Teufels” stattfindet. Auf dem Weg dorthin konzentrieren sich die Pilgerströme auf wenige Fußgängerkorridore.

Im Mittelpunkt unserer Untersuchung stand zwar die Platzierung von Gesundheitseinrichtungen. Die Erkenntnisse lassen sich jedoch auf alle Serviceangebote übertragen, bei denen Menschen anhalten oder Warteschlangen entstehen, etwa an Sicherheitskontrollen, Trinkwasserstationen, Toiletten oder Informationspunkten.

Die zentrale Fragestellung lautet: Wie lassen sich Serviceeinrichtungen in einer temporären Stadt so platzieren, dass sie auch während der stärksten Besucherströme gut erreichbar bleiben, ohne den Fußgängerverkehr zu behindern?

Hinweis: Dieser Beitrag basiert auf der wissenschaftlichen Veröffentlichung „Location models to improve health and safety at a major temporary city: The case of the Hajj“.

Methode: Fußgängersimulation für Großveranstaltungen

Um diese Frage zu beantworten, wurde nicht nur eine einzelne Modellierungsmethode eingesetzt, sondern zwei sich ergänzende Ansätze miteinander kombiniert.

Im ersten Schritt kamen Location-Allocation-Modelle zum Einsatz. Sie ermitteln Standorte für Serviceeinrichtungen so, dass möglichst viele Menschen diese mit kurzen Wegen erreichen können.

Anschließend wurden die Ergebnisse mithilfe einer agentenbasierten Mikrosimulation in PTV Vissim und PTV Viswalk überprüft. Dadurch ließ sich analysieren, wie sich Fußgänger unter realistischen Bedingungen bewegen – insbesondere dort, wo sich Wege kreuzen, Menschenströme zusammenführen oder Engstellen entstehen.

Der entscheidende Vorteil liegt in der Kombination beider Methoden:

Während das Location-Allocation-Modell geeignete Standorte identifiziert, zeigt die Mikrosimulation, ob diese auch unter hoher Auslastung funktionieren. Denn erst die Simulation macht sichtbar, wie sich wartende Personen, Warteschlangen und sich kreuzende Bewegungsströme auf die Sicherheit auswirken.

So lässt sich vermeiden, dass ein theoretisch optimaler Standort in der Praxis zum Sicherheitsrisiko wird. Gerade bei Veranstaltungen mit sehr hohen Besucherzahlen kann die frühzeitige Identifikation potenzieller Engpässe dazu beitragen, gefährliche Situationen zu verhindern.

Statische Nachfrage: Die Ausgangssituation in der Nacht

Zu Beginn der Analyse wurde die Situation während der Nacht betrachtet. Zu diesem Zeitpunkt halten sich die Pilger überwiegend in ihren Unterkünften in der Zeltstadt auf. Auf Basis dieser stationären Nachfrage wurden die bestehenden Standorte der Gesundheitseinrichtungen mit einem modellierten, optimierten Standortkonzept verglichen.

Diese Ausgangsanalyse erfüllt gleich zwei Zwecke: Sie zeigt, wie gut die Bevölkerung bei einer weitgehend gleichmäßigen Verteilung versorgt wird, und schafft eine belastbare Grundlage für die weitere Planung.

Gleichzeitig wird aber deutlich, dass diese Betrachtung allein nicht ausreicht. Sobald sich die Pilger in Richtung Jamarat-Brücke bewegen, verändert sich die räumliche Nachfrage grundlegend. Die nächtliche Bevölkerungsverteilung verliert dann schnell an Aussagekraft.

Für die Standortplanung bedeutet das: Nicht nur der Aufenthaltsort der Menschen ist entscheidend, sondern auch ihre Bewegungen während der Spitzenzeiten.

Spitzenzeiten: Dynamische Nachfrage modellieren

Im nächsten Schritt wurde deshalb die Tagsituation simuliert. Dazu wurde die nächtliche Bevölkerungsverteilung in Bewegungsströme umgewandelt, die den Weg der Pilger zur Jamarat-Brücke abbilden. So entstand ein dynamisches Nachfragemodell entlang des Fußwegenetzes.

Damit ändert sich auch die Perspektive der Planung. Statt Serviceeinrichtungen ausschließlich dort zu platzieren, wo sich Menschen nachts aufhalten, orientiert sich die Standortwahl nun daran, wo während der Hauptverkehrszeiten tatsächlich Bedarf entsteht.

Dieser Ansatz bietet noch einen weiteren Vorteil: Er ermöglicht es, unterschiedliche Betriebsszenarien zu analysieren. Werden beispielsweise Wege gesperrt oder Besucher aufgrund eines Zwischenfalls umgeleitet, verlagern sich die Menschenströme innerhalb kurzer Zeit. Dadurch können an anderer Stelle neue Engpässe entstehen – und auch die Erreichbarkeit von Serviceeinrichtungen verändert sich.

Planungen, die solche Veränderungen nicht berücksichtigen, sind im Ernstfall deutlich weniger belastbar.

Aus diesem Grund bildete die dynamische Nachfrage die Grundlage für den nächsten Planungsschritt.

Service-Standorte für Hauptbewegungsachsen optimieren

Anschließend wurden die Location-Allocation-Modelle erneut ausgeführt – diesmal auf Basis der dynamischen Nachfrage. Erwartungsgemäß verschoben sich die empfohlenen Standorte näher an die wichtigsten Fußgängerkorridore und entlang der Hauptrouten zur Jamarat-Brücke.

Aus Sicht der Erreichbarkeit ist das zunächst ein positives Ergebnis: Serviceeinrichtungen befinden sich dort, wo sie während der Spitzenzeiten von den meisten Menschen schnell erreicht werden können.

Gleichzeitig entsteht jedoch ein neues Risiko. Werden Einrichtungen unmittelbar an stark frequentierten Wegen platziert, können bereits kurze Stopps oder Warteschlangen den Verkehrsfluss beeinträchtigen. Im schlimmsten Fall entwickeln sich daraus Engpässe oder gefährliche Menschenansammlungen.

Genau an diesem Punkt zeigt sich die Grenze einer rein standortbasierten Optimierung. Ein Standort kann auf der Karte ideal erscheinen – in der Realität jedoch den Fußgängerverkehr erheblich beeinträchtigen.

Warum PTV Vissim und PTV Viswalk?

Location-Allocation-Modelle sind ein wichtiges Werkzeug, um geeignete Standorte für Serviceeinrichtungen zu bestimmen. Sie beantworten jedoch nicht die entscheidende Frage: Funktionieren diese Standorte auch dann noch, wenn Tausende Menschen gleichzeitig unterwegs sind?

Genau hier kommen PTV Vissim und PTV Viswalk ins Spiel.

Mit der agentenbasierten Mikrosimulation lassen sich reale Bewegungsabläufe detailliert nachbilden. Sie zeigt, wie sich Menschen an Engstellen verhalten, wo Warteschlangen entstehen und wie sich Störungen auf den gesamten Fußgängerverkehr auswirken. Auch die Bewertung von Personendichten und Verkehrsqualität (Level of Service) lässt sich in die Analyse einbeziehen.

So wird aus einem theoretisch geeigneten Standort ein praxisnah überprüftes Planungskonzept. Die Simulation macht sichtbar, ob ein Servicepunkt auch unter Spitzenbelastung sicher und effizient funktioniert

Serviceeingänge als potenzielle Engpässe

Viele Gesundheitseinrichtungen in Mina wurden bewusst in unmittelbarer Nähe der Hauptwege errichtet, um eine möglichst gute Erreichbarkeit zu gewährleisten. Die Simulation machte jedoch deutlich, dass genau diese Strategie neue Herausforderungen mit sich bringt.

Schon kurze Aufenthalte oder kleinere Warteschlangen können ausreichen, um den Verkehrsfluss auf stark frequentierten Wegen zu beeinträchtigen. Entstehen Rückstaus direkt auf den Hauptbewegungsachsen, erhöht sich das Risiko gefährlicher Menschenansammlungen erheblich.

Deshalb wurde eine alternative Lösung untersucht: Die Serviceeinrichtungen wurden leicht von den Hauptwegen abgerückt und über kurze Zugangswege erschlossen. Zusätzlich entstanden separate Wartebereiche, in denen sich Warteschlangen bilden können, ohne den Fußgängerverkehr zu behindern.

Das Ergebnis zeigt, dass nicht nur der Standort selbst entscheidend ist. Ebenso wichtig sind die Gestaltung des Zugangs und ausreichend Platz für wartende Personen. Erst das Zusammenspiel dieser Faktoren sorgt dafür, dass Serviceeinrichtungen sowohl gut erreichbar als auch sicher betrieben werden können.

Erkenntnisse aus der Simulation

Die Simulation lieferte eine klare Empfehlung für die Planung von Serviceeinrichtungen während starker Besucherströme.

Werden Einrichtungen leicht von den Hauptbewegungsachsen versetzt und durch separate Wartebereiche ergänzt, bleibt ihre Erreichbarkeit erhalten, während sich die Belastung auf den wichtigsten Fußgängerkorridoren deutlich reduziert.

Darüber hinaus ermöglicht die Simulation, verschiedene Planungsvarianten objektiv miteinander zu vergleichen. Verantwortliche können nachvollziehen, wie sich Warteschlangen, Personenströme oder Umleitungen auf die Sicherheit auswirken und ihre Entscheidungen auf belastbare Daten statt auf Annahmen stützen.

Der größte Mehrwert liegt daher nicht allein in der Suche nach dem “besten” Standort. Entscheidend ist die Möglichkeit, bereits in der Planungsphase zu überprüfen, ob ein Standort unter realistischen Bedingungen auch tatsächlich funktioniert.

Erkenntnisse für Planungsteams

Das Beispiel der Hadsch zeigt, dass kritische Situationen häufig an wenigen, klar identifizierbaren Punkten entstehen. Engpässe entwickeln sich dort, wo sich wartende Personen und fließende Besucherströme überlagern – insbesondere auf stark frequentierten Wegen oder nach kurzfristigen Umleitungen.

Eine robuste Planung berücksichtigt deshalb nicht nur, wo Serviceeinrichtungen benötigt werden, sondern auch, wie Menschen sie erreichen und nutzen. Wartebereiche sollten möglichst vom Hauptstrom getrennt werden, damit Besucher sicher versorgt werden können, ohne den Verkehrsfluss zu beeinträchtigen.

Die zentrale Erkenntnis lautet: Bei Veranstaltungen mit großen, dynamischen Besucherströmen sollten Serviceeinrichtungen so geplant werden, dass sie jederzeit gut erreichbar bleiben – ohne selbst zum Engpass für den Fußgängerverkehr zu werden.