SMART TRAFFIC EXCLUSION
AM BEISPIEL DARMSTADT
ITS Symposium Gaggenau 2019
Intelligente Infrastruktur für den Straßenverkehr
Bernhard Minge
VITRONIC GmbH
Programmmanager Verkehrstechnik
• Smart Traffic Exclusion: räumlich oder zeitlich flexible
Reduzierung oder Ausschluss von Verkehr aus bestimmten
städtischen Straßenabschnitten oder Zonen zur Erreichung
umweltpolitischer Zielsetzungen
• F&E Projekt der VITRONIC GmbH
• “Für Frische Luft in Darmstadt”
• Feldtests & Feldstudien (kontinuierlich)
• Projektpartner: VITRONIC & Hochschule Darmstadt
• Zentrum für Nachhaltige Wirtschafts- und Unternehmenspolitik
ZNWU
• Unterstützung der Stadt Darmstadt
• Projektlaufzeit: Start Oktober 2017 mit kontinuierlich
fortlaufenden semesterbegleitenden Aktivitäten
DAS PROJEKT
PROJEKT “FÜR FRISCHE LUFT IN DARMSTADT”2
• Inhabergeführtes Unternehmen
• Hauptsitz in Wiesbaden, Deutschland
• Ca. 1.000 Mitarbeiter
• Niederlassungen auf 4 Kontinenten
• Globales Service Netzwerk zusammen mit Partnern
• Ca. € 172 MIO. Umsatz
• F&E Investitionen in 2016: ca. € 14,1 million
• Geschäftsfelder: Verkehrstechnik, Industrieautomation,
Logistikautomation
DIE PROJEKTPARTNER
PROJEKT “FÜR FRISCHE LUFT IN DARMSTADT”4
• Eine der größten Hochschulen in Deutschland
• Ca. 17.000 Studenten
• Projektverantwortung “Zentrum für Nachhaltige
Wirtschafts- und Unternehmenspolitik ZNWU”
• Über 60 Studienprogramme, Bachelor und Master
• Studienrichtungen, z.B: Engineering Sciences, Mathematics,
Information Science and Computer Science, Social Sciences,
and Social Work, Architecture, Media and Design
• Div. Auszeichnungen
• Ca. 160.000 Einwohner
• Nach Frankfurt am Main, Wiesbaden und Kassel die viertgrößte
Stadt des Landes Hessen
• Die Wissenschaftsstadt Darmstadt bietet ein ideales Umfeld für
Feldtests
• Innovationskultur
• Geeignete Infrastruktur im städtischen Umfeld
• Ziel der Reduktion von Umweltbelastungen in der Stadt (Straße mit einer
exemplarisch hohen Belastung/Hügelstraße)
• Gewinner des “Digitalstadt-Wettbewerbs” der Bitkom
• Ausgewählt als “Digital Hub”, um die Digitalisierung voranzubringen
WARUM DARMSTADT?
PROJEKT “FÜR FRISCHE LUFT IN DARMSTADT”5
• Untersuchung des Zusammenhangs von Verkehrs-, Umwelt- und
Wetterdaten
• Nutzbarkeit bestehender Infrastruktur in Verbindung mit dem Einsatz
zusätzlicher Sensorik
• Ermittlung von Potentialen für ein optimiertes
Verkehrsraummanagement unter Verwendung der Verkehrsdaten in
Kombination mit Umwelt- und Wetterdaten
• Einbindung der relevanten Stakeholder durch begleitende Maßnahmen
(betroffene Bürgerinnen und Bürger, Verantwortliche der Stadt)
PROJEKTZIELE
PROJEKT “FÜR FRISCHE LUFT IN DARMSTADT”6
• Auf der Basis bestehender Infrastruktur für
Verkehrsmesstechnik Anwendungen (POLISCAN CITY
HOUSING)
• Auf der Basis eines mobilen Messanhängers
(ENFORCEMENT TRAILER)
• Beide Systeme wurden zusätzlich mit Messtechnik zur
Erfassung der Umwelt- und Wetterdaten ausgerüstet
• Kombination mit Stationen zur kontinuierlichen Erfassung der
Umwelt- und Wetterdaten im Stadtgebiet
SENSORIK ZUR DATENERFASSUNG
- FELDTESTS
PROJEKT “FÜR FRISCHE LUFT IN DARMSTADT”7
• 4 stationäre Messpunkte
• 4 mobile Messpunkte
• Auswahl
• Anzahl der Fahrzeuge am Standort
• Luftreinhalteplan der Stadt
• Bestehende Messstationen
• Messzeitraum: von 5 Tagen bis zu 4 Wochen pro
Standort
GEWÄHLTE MESSPUNKTE -
FELDTESTS
PROJEKT “FÜR FRISCHE LUFT IN DARMSTADT”8
PARAMETER DATENERFASSUNG -
FELDTESTS
PROJEKT “FÜR FRISCHE LUFT IN DARMSTADT”9
Verkehrsdaten:
• Anzahl der Fahrzeuge
• Fahrtrichtung
• Geschwindigkeitsverteilung
• Fahrzeugtyp (Autos, LKWs)
• Landkreis
Umweltdaten:
• NO2: Stickstoffdioxid
• NO: Stickstoffmonoxid
• CO: Kohlenstoffmonoxid
• O3: Ozon
• PM 2,5: Feinstaub
• PM 10: Feinstaub
• Ziel: Untersuchung der Abhängigkeit oder Korrelation der
Messungen zum Verkehrsfluss mit den erfassten Umwelt-
und Wettermessdaten an den gewählten Standorten
• Exemplarische Datenerhebung der Verkehrsdaten und der
Umweltdaten (z.B. Luftschadstoffe)
• Hypothese: Es gibt Abhängigkeiten oder Korrelationen
zwischen den Verkehrs- und Umweltmessdaten
DATENERHEBUNG - AUSWERTUNG
PROJEKT “FÜR FRISCHE LUFT IN DARMSTADT”10
PROJEKT “FÜR FRISCHE LUFT IN DARMSTADT”11
MESSUNGEN (1) – BEISPIEL VERKEHRSDATEN
Anzahl der Fahrzeuge 574 813
Autos 97.6%
LKWs 2.4%
Prozentwert der zufällig erfassten Kennzeichen
(Landkreiserkennung)52.8%
Absolute Anzahl der Fahrzeugkennzeichen
(Landkreiserkennung)303 491
davon Landkreiskennzeichen mit DA oder DI 58.9%
PROJEKT “FÜR FRISCHE LUFT IN DARMSTADT”12
MESSUNGEN (2) – EXEMPLARISCHE
GESCHWINDIGKEITSVERTEILUNG
• Messstelle mit
ENFORCEMENT TRAILER
• Geschwindigkeitsverteilung
an der Messstelle
• Erlaubte Geschwindigkeit
50 km/h
0
500
1000
1500
2000
2500
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 73 75 77 79 81 83
Num
ber
of
Vehic
les
Km/h
PROJEKT “FÜR FRISCHE LUFT IN DARMSTADT”13
MESSUNGEN (3) – STICKOXIDE UND
VERKEHRSDICHTE
• Messzeitraum: 2 Tage
• Messung mit dem
ENFORCEMENT
TRAILER und der
stationären
Umweltmessstation
• Die Messung stützt die
Hypothese der
Abhängigkeit oder
Korrelation
PROJEKT “FÜR FRISCHE LUFT IN DARMSTADT”14
MESSUNGEN (4) – REGRESSIONSANALYSE
• Analyse mit einer
linearen Regression
• Die Messung stützt
die Hypothese der
Korrelation
• Bestätigung Hypothese: Es gibt Abhängigkeiten bzw. Korrelationen zwischen den
erfassten Verkehrs- und Umweltmessdaten
• Existierende Infrastruktur zur Verkehrsmesstechnik kann im Kontext eines nachhaltigen
Verkehrsraummanagements einen nennenswerten Beitrag leisten
• Die erfassten Daten und die daraus abgeleiteten Ergebnisse sind die Basis für weitere
Messungen und begleitende Untersuchungen in den folgenden Projektphasen
• Kontinuierlicher Dialog mit den für das Projekt relevanten Stakeholdern der Stadt
Darmstadt, um weitere Entwicklungen in der Stadt zu begleiten oder zu initiieren
➢ Einführung von Geschwindigkeitsbeschränkungen
➢ smarte Durchfahrtsverbote für ausgewählte Straßen
ERGEBNISSE UND NÄCHSTE SCHRITTE
PROJEKT “FÜR FRISCHE LUFT IN DARMSTADT”15
ZUSAMMENFASSUNG
DATENERHEBUNG - FELDTESTS
PROJEKT “FÜR FRISCHE LUFT IN DARMSTADT”16
Verkehrsdaten• Fahrzeuge/Spur/h
• -km/h/Spur
• LKWs/h/Spur: %
• „ortsansässig“:
yes/no
Fahrzeugdaten• Km/h
• Klasse
• Spur
• (Kennzeichen)
• (Registrierung)
Umweltmessdaten• NO2: Nitrogen dioxide
(Stickstoffdioxid)
• NO: Nitrogen
monoxide
(Stickstoffmonoxid)
• CO: Carbon monoxide
(Kohlenstoffmonoxid)
• O3: Ozone (Ozon)
• PM 2,5: Particulate
matter (Feinstaub)
• PM 10: Particulate
matter (Feinstaub)
„BIG PICTURE – SMART CITY“
BIG PICTURE – SMART CITY
ANWENDUNGSBEISPIELE
FOOTER18
• Zusätzliche Informationen (Geschwindigkeitswerte,
Spurbelastung, Art der vorbeifahrenden Fahrzeuge, Stau
und Hinweise auf die Reisedauer, Unfallvorhersage).
• Empfehlungen zur Reiseroute und Beobachtungen zu
Ereignissen auf der Reiseroute.
• Dynamische Zahlungsschemata für ausgewählte Straßen
im Rahmen von „Low Emission Zones“ oder „City Maut“
Anwendungen.
• Unterstützende Maßnahmen im Rahmen der Pläne zum
Erreichen der „Vision Zero“.
FOOTER19
BIG PICTURE – SMART CITY
“VISION ZERO”
VIELN DANK FÜR IHRE
AUFMERKSAMKEIT
Bernhard Minge
VITRONIC GmbH
Programmmanger Verkehrstechnik