Nutzung der C2X-basierten ÖV-Priorisierung an signalisierten Knotenpunkten
von Matthias Gay und weiterenV 353: Matthias Gay, Jan Grimm, Thomas Otto, Ina Partzsch, David Gersdorf, Florian Gierisch
Stefan Löwe, Michael Schütze:
Das vorliegende Dokument stellt eine Handlungsempfehlung zur Nutzung des C2X-Kommunikationsstandards IEEE 802.11p für die ÖV-Priorisierung an signalisierten Knotenpunkten zur Verfügung. Die erstellte Roadmap baut auf die Systeme im Status quo auf und zeigt Wege für ein sukzessives Upgrade hin zur C2X-basierten ÖV-Priorisierung. Die Priorisierung des Öffentlichen Verkehrs ist eine seit den 1980er Jahren angewendete Praxis zur Verbesserung der Reisezeiten der Öffentlichen Verkehrsmittel und der Stärkung des Umweltverbundes auf Basis der Steigerung der Attraktivität des Öffentlichen Verkehrs. Signalisierte Knotenpunkte sind unerlässliche Bestandteile des innerstädtischen Hauptstraßennetzes. Sie beeinflussen maßgeblich die Qualität des Verkehrsablaufs und sind damit von besonderer Bedeutung in Bezug auf die verkehrliche Steuerung und die mitunter verkehrspolitisch motivierte Lenkung des Verkehrsgeschehens. Seit geraumer Zeit rücken die Potenziale der C2X-Kommunikation aus der theoretischen Forschung hin zur praktischen Erprobung und nähern sich kontinuierlich einer Marktreife an. Kooperative Intelligente Verkehrssysteme (C-ITS) wurden bereits in mehreren urbanen Testfeldern erfolgreich implementiert und getestet. Die Grundidee der Kooperation zwischen der Lichtsignalanlage (LSA) als infrastrukturseitige Einrichtung und dem Fahrzeug inklusive der fahrzeugführenden Person besteht im gegenseitigen Informationsaustausch zur Verbesserung der Qualität des Verkehrsablaufs und zur Erhöhung der Verkehrssicherheit. Infolge der hohen zu erwartenden Potenziale, welche durch Vernetzung erschlossen werden können, hat sich die Bundesrepublik Deutschland mit dem „IVS-Aktionsplan Straße“ zur koordinierten Weiterentwicklung bestehender und zur beschleunigten Einführung neuer Intelligenter Verkehrssysteme in Deutschland bekannt. Da sich das bestehende System der ÖPNV-Priorisierung bereits seit Jahrzehnten bewährt hat, ist ein Umstieg auf ein neues C2X-basiertes System nicht einfach. Umstrukturierungen im Frequenzbereich des Analog-Funks geben in vielen Städten jedoch Anlass für eine Änderung der Bestandssysteme. Die Nutzung der C2X-Kommunikation ermöglicht zum einen die Modernisierung des Datenübertragungssystems und zum anderen ein Optimierungspotenzial für die ÖPNV-Priorisierung sowie weitere Synergien. Ausgehend von einer Bestandsaufnahme zu gegenwärtig genutzten Verfahren zur ÖPNV-Priorisierung (Kapitel 1) und zu ersten C2X-Erprobungsprojekten (Kapitel 2) erfolgt die Ableitung eines Rahmenkonzeptes zur Migration der konventionellen Technik hin zu einer C2X-basierten Priorisierung (Kapitel 3). Die Aspekte der kommunalen Seite – als Anbieter der streckenseitigen Infrastruktureinrichtungen – und der Verkehrsunternehmen – als Betreiber des Öffentlichen Verkehrs – werden speziell betrachtet. Aufbauend auf den Aspekten von Planung, Umsetzung und Betrieb der ÖPNV-Priorisierung sowie der C2X-Nachrichten und Nachrichteninhalte wird ein Leitfaden zum schrittweisen Übergang der Priorisierung vom Status quo hin zur C2X-basierten ÖPNV-Priorisierung vorgestellt. Die C2X-basierte Priorisierung bietet völlig neue Möglichkeiten zur Optimierung der Verkehrssteuerung. Dabei werden in Kapitel 4 die Wechselwirkungen zwischen den unterschiedlichen Verkehrsarten auf der einen Seite sowie die Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen C-ITS Services auf der anderen Seite dargestellt. Als Ergebnis des Dokuments werden in Kapitel 5 ein Pilotierungskonzept sowie eine Handlungsempfehlung/Roadmap zur gezielten Umrüstung hin zur C2X-Infrastruktur für die ÖPNV-Priorisierung, wie sie zielführend von Städten/Kommunen sowie Verkehrsunternehmen umgesetzt werden sollte, aufgezeigt. Dabei wird einerseits auf den stufenweisen Ausbau der Hard- und Softwarekomponenten fokussiert und andererseits die zeitliche Komponente der Realisierung thematisiert. Das beispielhafte Pilotierungskonzept berücksichtigt die spezifischen Anforderungen der Städte und Kommunen sowie die Anforderungen und Wünsche der Verkehrsunternehmen an eine ÖPNV-Priorisierung. In einem abschließenden Ausblick wird die Schnelllebigkeit der Informationstechnik als Motivation aufgegriffen, frühzeitig die erforderlichen Entwicklungsschritte anzustoßen.
Das vorliegende Dokument stellt eine Handlungsempfehlung zur Nutzung des C2X-Kommunikationsstandards IEEE 802.11p für die ÖV-Priorisierung an signalisierten Knotenpunkten zur Verfügung. Die erstellte Roadmap baut auf die Systeme im Status quo auf und zeigt Wege für ein sukzessives Upgrade hin zur C2X-basierten ÖV-Priorisierung. Die Priorisierung des Öffentlichen Verkehrs ist eine seit den 1980er Jahren angewendete Praxis zur Verbesserung der Reisezeiten der Öffentlichen Verkehrsmittel und der Stärkung des Umweltverbundes auf Basis der Steigerung der Attraktivität des Öffentlichen Verkehrs. Signalisierte Knotenpunkte sind unerlässliche Bestandteile des innerstädtischen Hauptstraßennetzes. Sie beeinflussen maßgeblich die Qualität des Verkehrsablaufs und sind damit von besonderer Bedeutung in Bezug auf die verkehrliche Steuerung und die mitunter verkehrspolitisch motivierte Lenkung des Verkehrsgeschehens. Seit geraumer Zeit rücken die Potenziale der C2X-Kommunikation aus der theoretischen Forschung hin zur praktischen Erprobung und nähern sich kontinuierlich einer Marktreife an. Kooperative Intelligente Verkehrssysteme (C-ITS) wurden bereits in mehreren urbanen Testfeldern erfolgreich implementiert und getestet. Die Grundidee der Kooperation zwischen der Lichtsignalanlage (LSA) als infrastrukturseitige Einrichtung und dem Fahrzeug inklusive der fahrzeugführenden Person besteht im gegenseitigen Informationsaustausch zur Verbesserung der Qualität des Verkehrsablaufs und zur Erhöhung der Verkehrssicherheit. Infolge der hohen zu erwartenden Potenziale, welche durch Vernetzung erschlossen werden können, hat sich die Bundesrepublik Deutschland mit dem „IVS-Aktionsplan Straße“ zur koordinierten Weiterentwicklung bestehender und zur beschleunigten Einführung neuer Intelligenter Verkehrssysteme in Deutschland bekannt. Da sich das bestehende System der ÖPNV-Priorisierung bereits seit Jahrzehnten bewährt hat, ist ein Umstieg auf ein neues C2X-basiertes System nicht einfach. Umstrukturierungen im Frequenzbereich des Analog-Funks geben in vielen Städten jedoch Anlass für eine Änderung der Bestandssysteme. Die Nutzung der C2X-Kommunikation ermöglicht zum einen die Modernisierung des Datenübertragungssystems und zum anderen ein Optimierungspotenzial für die ÖPNV-Priorisierung sowie weitere Synergien. Ausgehend von einer Bestandsaufnahme zu gegenwärtig genutzten Verfahren zur ÖPNV-Priorisierung (Kapitel 1) und zu ersten C2X-Erprobungsprojekten (Kapitel 2) erfolgt die Ableitung eines Rahmenkonzeptes zur Migration der konventionellen Technik hin zu einer C2X-basierten Priorisierung (Kapitel 3). Die Aspekte der kommunalen Seite – als Anbieter der streckenseitigen Infrastruktureinrichtungen – und der Verkehrsunternehmen – als Betreiber des Öffentlichen Verkehrs – werden speziell betrachtet. Aufbauend auf den Aspekten von Planung, Umsetzung und Betrieb der ÖPNV-Priorisierung sowie der C2X-Nachrichten und Nachrichteninhalte wird ein Leitfaden zum schrittweisen Übergang der Priorisierung vom Status quo hin zur C2X-basierten ÖPNV-Priorisierung vorgestellt. Die C2X-basierte Priorisierung bietet völlig neue Möglichkeiten zur Optimierung der Verkehrssteuerung. Dabei werden in Kapitel 4 die Wechselwirkungen zwischen den unterschiedlichen Verkehrsarten auf der einen Seite sowie die Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen C-ITS Services auf der anderen Seite dargestellt. Als Ergebnis des Dokuments werden in Kapitel 5 ein Pilotierungskonzept sowie eine Handlungsempfehlung/Roadmap zur gezielten Umrüstung hin zur C2X-Infrastruktur für die ÖPNV-Priorisierung, wie sie zielführend von Städten/Kommunen sowie Verkehrsunternehmen umgesetzt werden sollte, aufgezeigt. Dabei wird einerseits auf den stufenweisen Ausbau der Hard- und Softwarekomponenten fokussiert und andererseits die zeitliche Komponente der Realisierung thematisiert. Das beispielhafte Pilotierungskonzept berücksichtigt die spezifischen Anforderungen der Städte und Kommunen sowie die Anforderungen und Wünsche der Verkehrsunternehmen an eine ÖPNV-Priorisierung. In einem abschließenden Ausblick wird die Schnelllebigkeit der Informationstechnik als Motivation aufgegriffen, frühzeitig die erforderlichen Entwicklungsschritte anzustoßen.