Was war/ist die Ausgangssituation?

In Mittelstädten gibt es in der Regel keinen Verkehrsleitrechner. Hinzukommt, dass die Signalanlagen von verschiedenen Akteuren (z.B. Stadt, Land und Bund) betrieben werden und entsprechend die Zuständigkeiten unterschiedlich verteilt sind. Dies hat zur Folge, dass eine bedarfsgerechte und intelligente Verkehrssteuerung bisher schwierig umzusetzen ist. Die Verkehrssituation wird durch statische Ampelschaltungen oft zur Geduldsprobe. Stehender Verkehr und genervte Autofahrer sind das Resultat. Ampeln haben verschiedene Schaltzyklen hinterlegt, diese können zu verschiedenen Zeiten aktiviert werden. Eine Vorrangschaltung für den öffentlichen Personennahverkehr (ÖPNV) oder für Einsatzfahrzeuge der Polizei, Feuerwehr oder des Rettungsdienstes ist fahrzeuggebunden häufig bereits möglich. Jedoch wird in den Schaltzyklen nicht die aktuelle Verkehrssituation mit eingebunden. Das bedeutet, dass z.B. der Bus stets vorrangig behandelt wird, auch wenn dieser pünktlich oder sogar zu früh ist und die Beschleunigung nicht in Anspruch nehmen müsste. Ganz im Gegenteil, durch eine immerwährende Beschleunigung kann es sein, dass der Bus zu früh an den folgenden Haltestellen ist und dort dann warten muss, oder sogar zu früh an der Haltestelle abfährt und Fahrgäste den zu früh abfahrenden Bus verpassen. Ist keine Haltebucht an der Haltestelle vorhanden, behindert der wartende Bus dann wiederum den folgenden Verkehr. Das bedeutet, dass eine Vorrangschaltung für Busse, die zu früh oder pünktlich, sind eine negative Beeinflussung auf den Hauptverkehr bedeuten kann.

Was war/ist das Projekt/die Strategie?

Die Projektidee ist im Rahmen des IoT-Reallabors LemGO Digital http://www.lemgo-digital.de entstanden. Das Fraunhofer IOSB-INA betreibt das Living Lab mit dem Ziel Mittelstädte bei der digitalen Transformation zu unterstützen. Unterstützt wird Fraunhofer durch die Hochschule OWL, Unternehmen sowie das Land Nordrhein-Westfalen. Anwendungsfelder sind Mobilität, Umwelt und Einzelhandel. Besonderer Schwerpunkt ist die partizipative Technologiegestaltung.

Das Ziel jeder Verkehrsoptimierung sollte fließender Verkehr sein. Ampeln müssen daher intelligent und dynamisch ihre Schaltzyklen der jeweiligen Verkehrssituation anpassen können. Dabei müssen die Anforderungen des ÖPNVs, der Einsatzfahrzeuge von Rettungsdiensten, Feuerwehr und Polizei, als auch des Individualverkehres aufeinander abgestimmt werden. Eine Umsetzung ist mit Sensoren möglich, die in den Fahrzeugen des ÖPNV und den Einsatzfahrzeugen, als auch an den Ampelkreuzungen installiert und miteinander verknüpft werden. Darüber hinaus sollen auch Umweltaspekte in die Verkehrssteuerung an Kreuzungen einfließen. Ziel ist es, dass sich durch die Reduktion von Anfahr- und Haltevorgängen ein positiver Einfluss auf Umweltfaktoren einstellt.

Künftig kennen Ampeln den Fahrplan der Busse und anhand von GPS-Sensoren an Bord der Busse auch deren Position. Ob eine Verspätung vorliegt, oder nicht, kann aus diesen Daten leicht berechnet werden. Das gleiche gilt für Einsatzfahrzeuge, die Position und die Fahrtstrecke ist bekannt und dementsprechend können Kreuzungen, bevor das Einsatzfahrzeug auf diese zufährt, bereits geräumt werden. Insgesamt wird die Verkehrslage um Kreuzungen in Echtzeit bewertet, analysiert und die Schaltzyklen der Ampeln daraufhin dynamisch angepasst. Eine Vernetzung mehrerer Ampeln könnte dazu beitragen, dass Stau in belasteten Bereichen reduziert wird.

Insgesamt soll die Pünktlichkeit und damit die Attraktivität des ÖPNV durch diese Maßnahmen optimiert werden. Zudem soll stockender und sich stauender Verkehr reduziert und in umweltsensiblen Bereichen vermieden werden. Einsatzfahrzeuge sollen im dichten Stadtverkehr anhand der Verkehrsschaltung sicherer und zügig ans Ziel kommen. Besonderer Fokus wird auf die Untersuchung der Wechselwirkung zwischen Umweltfaktoren, der Pünktlichkeit des ÖPNV und dem Verkehr gelegt.

Welchem Anwendungssektor ordnen Sie ihren Beitrag zu?

Der Beitrag ist den Handlungsfeldern Mobilität und Gesundheit zu zuordnen.

Welchen Mehrwert bietet das Projekt für die Bevölkerung?

Mehrwerte durch dieses Projekt ergeben sich für:

• den ÖPNV: die Pünktlichkeit kann verbessert werden und somit auch die Attraktivität des ÖPNV
• Behörden und Organisationen mit Sicherheitsauftrag (BOS): bei Einsatzfahrten wird der Einsatzort schneller und sicherer erreicht
• Anwohner und Passanten: Stau und stockender Verkehr kann bevorzugt in Wohngebieten und Innenstädten reduziert werden (Verkehrsanalyse in Echtzeit als Ausgangsbasis
• Autofahrer: eine verkehrsbedingte Ampelschaltung, die je nach der aktuell gemessenen Verkehrslage ihre Schaltzyklen anpasst, verbessert den Verkehrsfluss.

Wie sah/sieht der Projektzeitplan und Finanzierungsbedarf aus?

Die Idee wird derzeit als Pilotprojekt von Fraunhofer in Lemgo gemeinsam mit Partnern aus der Straßenverkehrstechnik und der Kommune entwickelt und soll 2019 erprobt und umgesetzt werden. Der Finanzierungsbedarf hängt von den technischen Voraussetzungen in den Kommunen ab. Der Pilotversuch wird durch das Reallabor LemGO Digital und die beteiligten Unternehmen getragen.

mobilität, öpnv, verkehr, fraunhofer, smart city