Klimawandel, Luftverschmutzung Digitalisierung, Multimodalität, Inklusion – Städte auf der ganzen Welt stehen vor zahlreichen Herausforderungen im Bereich Mobilität und Verkehr. Wie gehen sie mit diesen Herausforderungen um und schaffen es, gleichzeitig die Bedürfnisse ihrer Bürger*innen und der Wirtschaft zu erfüllen? Mit diesen Fragen beschäftigt sich die Initiative City Moonshot von ERTICO – ITS Europe in einer globalen Studie. Die Ergebnisse wurden in einem umfassenden Bericht zusammengefasst, der Städte in der aktuellen Mobilitäts(r)evolution unterstützen soll. Werfen wir also einen genaueren Blick auf die drängendsten Themen, die Städte in Bezug auf Mobilität bewegen, und darauf, wie smarte Softwarelösungen sowie PTV-Expertise dabei helfen können, diese zu bewältigen.
Was ist die City Moonshot Initiative?
ERTICO, ein Netzwerk aus öffentlichen und privaten Akteuren im Mobilitätssektor, hat 2020 den City Moonshot ins Leben gerufen. Ziel der Initiative ist es, Informationen über die Bedürfnisse, Herausforderungen und Lösungen von Städten auf der ganzen Welt zu sammeln, um Mobilitätsökosysteme zu gestalten und zu verbessern und diese auszutauschen. Es wurden drei Hauptthemen ausgewählt, die im Mittelpunkt der Forschung stehen:
- Nachhaltigkeit (Klimawandel und Luftqualität)
- Gemeinsame Nutzung von Daten
- Mobilität-as-a-Service (MaaS)
„Soweit wir wissen, ist der City Moonshot eine einzigartige Initiative, bei der wir in der ersten Phase mit mehr als 150 Städten und ihren führenden Vertretern über die Themen Nachhaltigkeit und Luftqualität, Datennutzung und Mobility-as-a-Service (MaaS) gesprochen haben“, erklärt Joost Vantomme, CEO von ERTICO.
Schauen wir uns die Fokusthemen mal etwas genauer an:
Nachhaltigkeit (Klimawandel und Luftqualität)
Mobilität war schon immer ein wichtiger Treiber für den Fortschritt. Der kontinuierliche und effiziente Fluss von Personen und Gütern ist eine zentrale Lebensader jeder Stadt. Die zunehmende Urbanisierung und die steigende Nachfrage nach Mobilität haben jedoch auch einige schwerwiegende negative Auswirkungen. So gaben 61 % der befragten Städte Staus und verstopfte Straßen als ihre größte Herausforderung im Bereich Mobilität an, gefolgt von Umweltverschmutzung und Lärm (51 %).
Betrachtet man hingegen die wichtigsten Prioritäten, so überrascht es nicht, dass Städte die Verbesserung des öffentlichen Verkehrssystems (79 %) und der Luftqualität (68 %) nennen, gefolgt von der Dekarbonisierung der städtischen Mobilität (68 %). Und all dies muss auf gerechte Art und Weise geschehen.
Starke Tools: Verkehrsmodellierung und -simulation
Verkehrsmodellierungen und -simulationen sind leistungsstarke Tools, um diese Herausforderungen zu bewältigen und Städte entsprechend ihrer Prioritäten zu gestalten. Sie helfen Stadt- und Verkehrsplaner*innen, das gesamte Mobilitätsökosystem mit allen Verkehrsträgern zu verstehen, verschiedene Maßnahmen und mögliche Szenarien durchzuspielen und so fortschrittliche und zukunftssichere Mobilitätsstrategien und Lösungen zu entwickeln.
Die estnische Hauptstadt Tallin – oft als Vorbild-Smart-City genannt – nutzt beispielsweise ein Verkehrsmodell in PTV Visum, um sowohl Verkehrs- als auch ÖPNV-Probleme zu analysieren, Mobilitätsbedarf vorherzusagen und die Stadt- und Mobilitätsplanung zu verbessern.
Verkehrsmodelle ermöglichen es Stadtplaner*innen, die richtigen Entscheidungen für ein nachhaltigeres und effizienteres, sichereres und gerechteres Mobilitätssystem zu treffen. Lassen Sie uns erörtern, wie genau Modelle bei den in der Moonshot-Initiative beschriebenen Herausforderungen und Zielen helfen.
Herausforderung 1: Verkehrsüberlastung
Intelligentes Verkehrsmanagement ist eine der besten Lösungen, um Staus und verstopfte Straßen in den Griff zu bekommen. Zukunftsorientierte Städte like Taichung, Vienna, York oder Rom setzen bereits auf die Echtzeit-Verkehrsmanagement-Lösung von PTV, die innovative maschinelle Lernverfahren mit bewährter dynamischer Verkehrsmodellierung kombiniert. PTV Optima hilft Betreibern, zuverlässige Verkehrsprognosen bis zu 60 Minuten im Voraus zu erstellen und die besten Szenarien für das Management von Staus, Straßensperrungen und Baustellen zu identifizieren. Intelligentes Verkehrsmanagement ermöglicht es zudem, schnell auf veränderte Bedingungen zu reagieren. Dadurch können Staus und überlastete Straßen vermieden oder entschärft werden.
Eine adaptive Signalsteuerung spielt hier ebenfalls eine wichtige Rolle. Die Stadt Taipeh setzt beispielsweise PTV Balance ein, eine Softwarelösung, die die Ampelanlagen kontinuierlich optimiert, um den Verkehrsfluss zu verbessern und Emissionen und Verzögerungen auf ein Minimum zu reduzieren.
Herausforderung 2: Umweltverschmutzung und Lärm
Der Lockdownphasen während der Coronapandemie haben uns einen Eindruck davon vermittelt, wie Städte mit weniger Verkehr aussehen könnten – klarer Himmel, singende Vögel statt hupender Autos, Menschen, die mit dem Fahrrad fahren oder in Terrassencafés sitzen. Um diese Art von lebenswertem Umfeld zu gestalten und die Verkehrswende zu schaffen, überdenken Städte ihre Infrastruktur. Die Neuaufteilung des öffentlichen Raums zugunsten von Fußgänger*innen, Radfahrer*innen und öffentlichen Verkehrsmitteln steht auf der Tagesordnung vieler Behörden. Im Rahmen der Moonshot-Initiative gehören zusätzliche Fahrradwege (85 %) und Investitionen in den öffentlichen Nahverkehr (75 %) zu den am häufigsten genannten Maßnahmen, dieStädte derzeit ergreifen, um den Klimawandel zu bekämpfen.
Ganzheitliche Ansätze, um die Abkehr vom Auto hin zu einer nachhaltigen Mobilität der Zukunft zu erreichen, werden in SUMPS – Sustainable Urban Mobility Plans – beschrieben. Solche nachhaltigen Mobilitätskonzepte sind ganzheitlich, stellen den Menschen ins Zentrum und umfassen alle relevanten Mobilitätsformen, wobei der Schwerpunkt verstärkt auf nachhaltigen und aktiven Verkehrsmitteln wie Radfahren und Gehen liegt. Solche aktiven Modi animieren die Menschen, aktiv zu sein, was wiederum gut für die öffentliche Gesundheit ist. Die Berater*innen der PTV Group unterstützen Städte bei der Entwicklung dieser Pläne – derzeit zum Beispiel Frankfurt am Main.
Verkehrsmodelle kommen hier ebenfalls ins Spiel. Sie ermöglichen es Planer*innen und Behörden, über den Tellerrand zu schauen, die sozialen, ökologischen und wirtschaftlichen Auswirkungen geplanter Infrastrukturmaßnahmen abzuschätzen und die besten Entscheidungen zu treffen.
Ein weiteres Beispiel ist die Planung von Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge. Das Forschungsprojekt Charge in Großbritannien nutzte ein ausgeklügeltes Modell in PTV Visum, um zu verstehen, wie sich die Akzeptanz von Elektrofahrzeugen in den nächsten 30 Jahren entwickeln könnte, und um die besten Standorte für Ladeinfrastruktur zu ermitteln. Das Projekt Charge befasste sich mit einem weiteren kritischen Thema: der Kapazität der Stromnetze. Die Überlagerung des Verkehrsmodells mit Daten zur Stromkapazität ermöglichte es zu verstehen, wo Angebot und Nachfrage nicht übereinstimmen und wo weitere Prüfungen erforderlich sind.
Prio 1: Verbesserung des öffentlichen Verkehrs
Ein attraktives öffentliches Verkehrssystem ist und wird auch in Zukunft das Rückgrat einer nachhaltigen urbanen Mobilitä sein.
Verkehrsmodellierung und -simulation ermöglichen es den Betreibern, zuverlässige Nahverkehrsdienste zu entwerfen, die den unterschiedlichen Bedürfnissen der Fahrgäste optimal gerecht werden. Es können verschiedene ÖPNV-Linien, Fahrzeugtypen, Fahrpläne und Routen modelliert werden. Die Umstellung auf eine E-Bus-Flotte beispielsweise ist für die Verkehrsbetriebe eine große Investition, die gut geplant werden sollte. Mit Hilfe von Modellierungssoftware können verschiedene Planungsfragen so früh wie möglich genau analysiert und getestet werden.
Die Stadt Madrid setzt PTV Visum ein, um Fahrgastströme und Reisebedarf zu analysieren und abzuschätzen sowie einen effizienten Betrieb und eine hohe Servicequalität zu gewährleisten. Network Rail in Großbritannien hat ein auf PTV-Technologie basierendes Tool zur Kapazitätsplanung von Bahnhöfen eingeführt, um die Fahrgastströme innerhalb der Bahnhöfe detailliert zu analysieren. Die chilenische Hauptstadt Santiago de Chile nutzte PTV-Software zur Planung von zwei neuen U-Bahnlinien, um den Einwohnern zusätzliche Transportmöglichkeiten zu bieten den Zugang zu Mobilität zu verbessern.
Prio 2: Luftqualität
Die Moonshot-Studie ergab, dass eine Mehrheit der Städte die Luftqualität misst (133 von 150 Städten). Auf die Frage „Wie fördert Ihre Stadt Verhaltensänderungen, um eine Verbesserung der Luftqualität zu erreichen?“ gaben 84 % der Stadtverwaltungen an, Anreize für das Zufußgehen und Radfahren sowie Maßnahmen zur Verbesserung des öffentlichen Verkehrs zu schaffen.
Um Städte bei der Verbesserung der Luftqualität und der Reduzierung verkehrsbedingter Emissionen zu unterstützen, hat sich die PTV Group mit Bosch zusammengetan. Deren Know-how in der Messung, Modellierung und Analyse von Luftqualitätsdaten wurde mit der Expertise von PTV in der Verkehrsplanung und -simulation zusammengeführt. Exakte Emissionsdaten von Bosch stehen in der Verkehrssimulationssoftware PTV Vissim zur Verfügung, so dass Stadt- und Verkehrsplaner*innen sofort sehen können, wie sich verschiedene Verkehrsmaßnahmen, wie zum Beispiel eine angepasste Ampelschaltung, auf die Fahrzeugemissionen und die Luftqualität auswirken.
Die Gemeinsame Nutzung von Daten
Daten sind die wichtigste Ressource unserer Zeit: Ihre intelligente Nutzung ist die Grundlage für jede intelligente Stadt. Dies gilt insbesondere für die Mobilität – nicht nur für neue Technologien wie das autonome Fahren, sondern auch, um das immer komplexer werdende Mobilitäts-Ökosystem für eine Vielzahl von Bedürfnissen und Interessengruppen zu verstehen und zu verwalten.
Laut Moonshot-Studie ist die Mehrheit der Befragten der Meinung, dass die gemeinsame Nutzung von Daten Vorteile bringt. 95 % von ihnen gaben an, überzeugt zu sein, dass die gemeinsame Nutzung von Verkehrsdaten ihnen helfen kann, ihre Ziele zu erreichen und Herausforderungen zu bewältigen. Diese Ansicht teilen wir bei der PTV Group und sind daher einer der Partner des Deutschen Mobility Data Space.
Die intelligente Nutzung von Mobilitätsdaten bietet viele Möglichkeiten, Mobilität zu verstehen, zu managen und zu regulieren. Laut dem Moonshot-Bericht erheben 86 % der befragten Städte Daten über die Anzahl der Fahrzeuge, die auf bestimmten Straßen unterwegs sind. Die Mehrheit (78 %) erhebt auch die Anzahl der Fahrgäste in öffentlichen Verkehrsmitteln sowie die durchschnittliche Geschwindigkeit (70 %) und die Anzahl der Fahrradfahrten (69 %).
Eine Analyse dieser Daten ermöglicht es den Städten, die bestehende Infrastruktur zu bewerten, die künftige Verkehrsnachfrage zu prognostizieren und geplante Mobilitätsinvestitionen und -maßnahmen zu prüfen. Mit interaktiven Dashboards und 3D-Karten ermöglicht das innovative Online-Tool PTV Visum Publisher die Analyse und Visualisierung von Modellergebnissen, um eine Vielzahl unterschiedlicher Szenarien der Mobilitätsplanung zu verstehen und zu bewerten. Die attraktiven Visualisierungen ermöglichen eine klare und anschauliche Kommunikation von Mobilitätsideen an Stakeholder, Entscheidungsträger und die Öffentlichkeit.
Mobility as a Service (Maas)
Das letzte Fokusthema, das im Moonshot-Bericht hervorgehoben wird, ist Mobility as a Service oder einfach MaaS. Etwa die Hälfte, der befragten Verkehrs- und Mobilitätsexpert*innen bestätigte, dass ihre Städte über solche On-Demand-Dienste verfügen oder solche entwickeln, die verschiedene Transportformen integrieren. 70 % der Städte sind außerdem der Meinung, dass Maas eine Rolle dabei spielt, den Modal Split in Richtung aktiverer und umweltfreundlicherer Verkehrsträger zu verändern. Eine Mehrheit ist der Meinung, dass öffentlichen Behörden und der Privatsektor gemeinsam daran arbeiten müssen, Verkehrsnetze im Rahmen von Maas auszubauen. Zahlreiche unserer Studien, z. B. in Oslo oder Göteborg, bestätigen diese Ansicht. Maas braucht einen koordinierten Rahmen, um ein integriertes, effizientes und nachhaltiges System zu gewährleisten.
Auch hier kommen Verkehrsmodellierungen und -simulationen zum Einsatz. PTV-Tools ermöglichen eine Vorabbewertung der Auswirkungen, Chancen und Risiken von neuen Mobilitätsarten und schaffen Klarheit darüber, wie die neuen Verkehrsträger in das bestehenden Mobilitätssystem integriert werden können.