30. Januar 2020 um 17:00, Verwaltungsgebäude Marschiertor

öffentliche/nichtöffentliche Sitzung des Mobilitätsausschusses

Vorheriger TOP 3 (j)Alle TOPs (m)Nächster TOP 5 (k)

TOP 4Öffentlich

Intelligente AmpelsteuerungGemeinsamer Ratsantrag von CDU- und SPD-Fraktion vom 11.09.2019

FB 61/1350/WP17 · Kenntnisnahme

Beratungsergebnis:geändert beschlossen

Beratung

Herr Müller stellt Herrn Pielen vor; er sei für die Digitalisierung von Mobilitätsangelegenheiten zuständig, wovon die intelligente Ampelsteuerung ein Teilbereich sei.

erHerrHerr Pielen hält einen Vortrag, der als Anlage zur Niederschrift einsehbar ist.

Herr Lindemann dankt für den interessanten Vortrag, der viele Fragen beantworte, die im Vorfeld gestellt wurden (z. B. Steuerung des Baustellenverkehrs). Bei der Präsentationder Forschungsvorhaben zeige sich, dass es erfreulicherweise schon sehr viel Konkretes gebe.

Baustellenampeln müssten heute noch manuell umgestellt werden. In der Erzbergerallee beispielsweise habe man den Eindruck gehabt, die Ampel werde nicht angepasst. Der Antrag der Koalition sei gut beantwortet und alle auf den neuesten Stand gebracht worden. Er bitte, in gewissen Zeitabständen den Ausschuss wieder zu informieren.

Herr Fischer erklärt, die intelligente Ampelsteuerung käme zwar den Verkehrsteilnehmern und der Umwelt zugute, das Problem sei aber, dass es in der Stadt zu viel Verkehr gebe. Der Verkehr könne zwar lokal gesteuert werden, problematisch könnte aber die Abfolge mehrerer Ampeln sein, d. h. der Verkehr würde vor sich her geschoben. Außerdem schätze er, dass es kaum Fahrradfahrer geben werde, die sich so ein Gerät an das Lenkrad binden. Das System suggeriere eine Lösung, die es nicht gebe. Auch das Thema Bevorzugung von Bussen finde noch keine Berücksichtigung.

Aachen brauche mehr Ampelsteuerung für Fußgänger, bei der diese an Kreuzungen von allen Seiten „grün“ haben und mehr „grüne Welle“ für Radfahrer, welche beim Radentscheid mitentschieden worden sei.

Frau Burgdorff verwahrt sich - auch zum Schutz der Mitarbeiter der Verwaltung - gegen das Wort „suggerieren“. Die Verwaltung arbeite mit Hochdruck an Lösungen, die hier sachlich vorgetragen würden.

Frau Rhie sieht gerade in Aachen das Potential für intelligente Verkehrssteuerung, weshalb diese Technologie auch ein Anliegen der CDU und SPD sei. Sie verstehe deshalb nicht die Kritik des Herrn Fischer. Die intelligente Ampelsteuerung könne auch Radfahrern zugutekommen. Das aufzuzeigen sei das Ziel gewesen. Es heiße nicht, dass alles andere aus den Augen verloren werde.

In Bezug auf die beiden zur Auswahl stehenden Standards fragt sie, wie gewährleistet werden kann, dass man das richtige System auswählt und nicht auf das falsche setzt.

Herr Pielen antwortet, es sollte zunächst Ende 2019 eine Entscheidung fallen. Nun werde für Mitte 2020 eine Entscheidung auf EU-Ebene erwartet. Zum Wortbeitrag des Herrn Fischer weist er darauf hin, dass es auch die Möglichkeit gibt, beispielsweise Radfahrer zu bevorzugen.

Die Frage der Frau Rhie, ob es für den Ausschuss die Möglichkeit gibt, Unterlagen über die Testphase einzusehen, bejaht er.

Auf die Frage des Herrn Klopstein, wie eine solche intelligente Steuerung reagiert, wenn beispielsweise ein Radfahrer eine Kreuzung blockiert, erklärt Herr Pielen, es gebe u. a. die Möglichkeit einer Lösung mit Wärmebildkameras.

Herr Achilles meint, eine generelle Projektkritik sei hier nicht angebracht, da es sich um eine Technik handle, die hier vorgestellt werde. Bei der Datenverarbeitung mit der anfallenden Datenmenge, z. B.über eine Cloud, sei es ihm allerdings lieber, wenn die Daten bei der Stadt erhoben werden.

Frau Breuer wundert sich, dass im Ausschuss nicht rundum Zustimmung herrsche. In Zukunft werde es noch viele Straßenbaustellen geben, da könne man froh sein, wenn durch intelligente Steuerung die Luft verbessert werden könne. Es sei das Ziel des Antrags gewesen, den aktuellen Stand vorzustellen.

Sie beantragt, den Beschluss dahingehend zu ändern, dass die Verwaltung gebeten wird, den Ausschuss erneut zu unterrichten.

Herr Blum äußert sich erfreut über den Antrag der Koalition, durch den man erfahren habe, welche Möglichkeiten es gibt und wie weit die Umsetzung vorangeschritten ist. Die Möglichkeiten seien vielfältig und erweiterungsfähig. Er unterstütze auch den Antrag auf erneute Behandlung des Themas.

In Bezug auf den Redebeitrag des Herrn Fischer erklärt er, es werde immer Individualverkehr geben, unabhängig von der Antriebsart. Der Verkehr müsse verflüssigt und Staus verhindert werden. Das Problem sei nicht der fließende, sondern der stehende Verkehr.

Frau Schlierkamp schlägt vor, auch Fußgänger per Smartphone zu warnen.

Herr Pielen erklärt, die Vorschläge könne er gerne mit aufnehmen.

Herr Müller teilt ergänzend mit, die ÖPNV-Bevorzugung über intelligente Steuerung werde ebenfalls berücksichtigt.

Herr Nießen möchte klarstellen, dass die Grünen nicht per se gegen solche Systeme eingestellt seien, sondern sie würden nur sicherstellen wollen, dass die Radfahrer in ausreichendem Maße berücksichtigt werden. Es sollte nicht nur an der Effizienz der Straßen gearbeitet werden, sondern an der Verkehrswende. Hierzu könnten solche Systeme ein Mittel sein, also nicht nur der Verflüssigung dienen.

Herr Schulz stellt eine Frage bezüglich der Kosten und der Entscheidungssicherheit bei der Auswahl eines Systems, die Herr Pielen beantwortet.

Herr Ferrari stellt Einvernehmen über die Berücksichtigung des Antrags der Frau Breuer fest.

Der Ausschuss fasst sodann folgenden

Beschluss

Der Mobilitätsauschuss nimmt die Ausführungen der Verwaltung zur Kenntnis und bittet die Verwaltung um regelmäßigen Sachstandsbericht.

Beschlussvorschlag

Beschlussvorschlag:

Der Mobilitätsauschuss nimmt die Ausführungen der Verwaltung zur Kenntnis. Der Antrag gilt damit als behandelt.

Erläuterungen

Erläuterungen:

Die Umsetzung von Umweltschutzzielen und die Steigerung der Lebensqualität verlangt nach neuen Ideen, wie innerstädtischer Verkehr mithilfe von Lichtsignalanlagen besser als bisher geregelt werden kann. Ob eine Stadt Mobilität für alle Verkehrsteilnehmer ermöglicht und gleichzeitig umweltfreundlich agiert, hängt entscheidend davon ab, wie es an den Knoten eines komplexen Verkehrsnetzes gelingt, die unterschiedlichen Verkehre mit Ihren spezifischen Anforderungen mithilfe der Signalanlagen zu steuern.

Moderne Steuerungsverfahren stellen sich immer mehr auf diese Ziele ein. Dabei sind folgende drei Trends zu erkennen:

Die Reaktionszeit einer Lichtsignalanlage für bedarfsgerechte Anpassung der Steuerungen bzw. der Grünzeitverteilung an variable Nachfragen oder spontane Verkehrsereignisse wird immer kürzer.

Die Flexibilität der Signalsteuerungen nimmt zu. Damit verbessern sich die Möglichkeiten, konkrete Verkehrssituationen bedarfsgerecht zu lösen.

Lokale Knotensteuerungen werden immer umfassender mit Detektions-, Kommunikations- und Rechentechnik ausgestattet, um den Verkehr vor Ort präziser zu erfassen und zu regeln.

Verkehrsadaptive Verfahren sind in der Lage in Abhängigkeit von festgelegten Regelgrößen auf sich ständig ändernde Verkehrssituation flexibel zu reagieren. Moderne Steuerungen können Phasen bei Bedarf verkehrsabhängig dehnen, einschieben oder tauschen. Hierzu sind von den Signalanlagenherstellen in der Vergangenheit bereits viele Verfahren, zum Teil ohne langfristige Einsatzchancen angeboten worden.

In der Regel konnten sich die bisherigen Verfahren keinen breiten Markt erschließen.

Intelligente Ampelsteuerung

Ziel einer intelligenten Ampelsteuerung ist die konsequente Umsetzung einer voll verkehrsabhängigen, lokal optimierten Lichtsignalsteuerung, die den Verkehrsablauf „von selbst“, d.h. ohne die festen Vorgaben eines Planers, so gestaltet, dass die Summe der Wartezeiten und Stopps minimiert wird.

Dabei sollte der „Selbst-Steuerung“ ein möglichst großer Spielraum eingeräumt werden. Dieser Spielraum wird lediglich begrenzt durch Mindestgrünzeiten, Mindestrotzeiten und Zwischenzeiten. Signalgruppen können entsprechend ihrer Verträglichkeit beliebig miteinander kombiniert werden. Beispielsweise bekommt der Fußgänger das eine Mal gleichzeitig mit dem (bedingt) verträglich geführten Linksabbieger Grün, das andere Mal mit dem parallel geführten Bus. Eine große Flexibilität kann aber auch dazu führen, dass Verkehrsteilnehmer verwirrt werden und dadurch Gefahrensituationen entstehen.

Der der Steuerung zugrunde liegende Algorithmus muss in der Lage sein, die Wartezeiten im ÖPNV ins Verhältnis zu den Wartezeiten des MIV zu setzen und gleichzeitig auch eine Minimierung der Wartezeiten im Fußgängerverkehr und Radverkehr zu berücksichtigen. Die lokale Wartezeitoptimierung muss fehlerfrei steuern und bei aller Komplexität nachvollziehbar auf das Verkehrsgeschehen reagieren. Je komplexer der Algorithmus, desto schwieriger wird die Kontrolle der fehlerfreien Funktion durch den Menschen.

Projekt AMeiSE, Aachener Modell einer intelligenten Straßensteuerung in Echtzeit

Die Stadt Aachen hat unter der Federführung des FIR e.V. an der RWTH Aachen gemeinsam mit den Projektpartnern Hawa Dawa, P3 solutions, Regio IT und Teradata einen Förderantrag für das Projekt AMeiSE in der Förderkulisse Digitale Modellregionen eingereicht.

Das Ziel des Projektes war die Optimierung des Verkehrsflusses zur Senkung von Schadstoffemissionen sowie von Wartezeiten aller Verkehrsteilnehmer innerhalb des betrachteten Verkehrsraumes.

Dies sollte durch eine dynamische an das aktuelle Verkehrsgeschehen und die aktuellen Luftqualitätswerte angepasste Schaltung der Lichtsignalanlagen erreicht werden.

Dem Projekt wurde durch den Fördergeber nicht die notwendige Priorität für eine Förderung eingeräumt. Die Projektskizze wurde, nach Aussage des BMVI, aufgrund der großen Nachfrage und der insgesamt hohen Qualität der eingereichten Vorschläge in dieser Fördermaßnahme auch als Nachrückerprojekt nicht berücksichtigt.

Projekt ACCorD, Korridor für neue Mobilität Aachen – Düsseldorf

Das Projekt „ACCorD – Korridor für neue Mobilität Aachen – Düsseldorf“ ist ein Projekt unter Leitung des IKA der RWTH Aachen mit einer Förderquote für die Stadt Aachen in Höhe von 100%. Weitere Partner sind FORD, e.GO, Vodaphone, Straßen.NRW sowie Stadt Aachen. Mit dem Korridor für neue Mobilität wird unter Einbindung bestehender Testmöglichkeiten wie dem Testfeld KoMoD in Düsseldorf oder dem abgeschlossenen Testgelände CERMcity in Aldenhoven eine neue urbane Entwicklungsumgebung in Aachen geschaffen, um automatisierte Fahrzeuge in Interaktion mit vernetzter Infrastruktur systematisch zu testen und abzusichern. Das mit einem Gesamtbudget von 14 Mio. € ausgestattete Projekt soll nach den 21 Monaten Projektlaufzeit auf Wunsch des Verkehrsministeriums NRW fortgeführt werden.

IKA, Ford und Vodaphone möchten V2X-basierte ("Vehicle-to-Everything" Kommunikation). Erprobungen des automatisierten Fahrens sowie die Erstellung von Prognosemöglichkeiten in Echtzeit durchführen. Hierfür werden 6 Lichtsignalanlagen im Zuständigkeitsbereich der Stadt Aachen mit Road-Side-Units (Kommunikationseinheiten der Außenanlagen) ausgestattet und vernetzt. Die Umrüstung der Ampelanlagen mit den innovativsten Road-Side Units dient der Bereitstellung von Informationen an die Versuchsfahrzeuge mittels C-V2X-Kommunikation (Cellular V2X, Begriffserläuterung im Folgenden). Dies stellt eine Fortentwicklung der Projektergebnisse von KoMoD in Düsseldorf dar.

Die Ausstattung und Vernetzung von 6 Lichtsignalanlagen mit Road-Side-Units sowie die Erstellung und Bereitstellung einer zentralen-basierten Prognose für alle Ampeln auf dem Aachener Stadtgebiet, welche an einen zentralen Server angebunden sind, wird zu 100% gefördert.

Das Projekt wird voraussichtlich ab 2020 gefördert und umgesetzt.

"Vehicle-to-Everything" Kommunikation (V2X)

Die Kommunikation von Fahrzeugen zu ihrer Umgebung ist in aller Munde. In diesem Zusammenhang wird von der sogenannten "Vehicle-to-Everything" Kommunikation (V2X) gesprochen. Das "X" kann dabei für andere Fahrzeuge (V2Vehicle), Infrastruktur (V2Infrastructure), Fußgänger (V2Pedestrian) oder anderen Datenquellen (V2Network) stehen.

So können sich Fahrzeuge mithilfe von V2V bzw. V2I gegenseitig vor Gefahrensituationen wie einem Stauende oder Bauarbeiten warnen sowie den Zustand einer gerade befahrenen Straße melden. Diese Informationen sind vor allem in Hinblick auf den immer stärker werdenden Automatisierungsgrad von Fahrzeugen relevant. Dem Fahrer bzw. den autonomen Systemen wird es mit der V2X Technologie ermöglicht, frühzeitige Entscheidungen zu treffen und etwa die eigene Geschwindigkeit anzupassen. Ist die Bandbreite der Funkverbindung hoch genug, können Autos sogar die gesamte Datenbasis ihrer Sensoren untereinander austauschen. Ein Fahrzeug könnte so beispielsweise dank der Sensordaten eines entfernten Lkw durch die vorausfahrenden Fahrzeuge "hindurchsehen" – und ein mögliches Hindernis frühzeitig erkennen.

Nach aktuellen Studien

sind 20% der Fahrzeuge in Deutschland heute bereits mit dem Internet vernetzt. [Quelle: Statista und Kraftfahrtbundesamt]
werden 54% der Fahrzeuge in Europa in 2030 über die V2X-Technologie verfügen. [Quelle: 5GAA]
beträgt die Wahrscheinlichkeit 47% dass zwei Fahrzeuge, die sich in 2030 auf US-amerikanischen Straßen begegnen, miteinander kommunizieren können. [Quelle: US-Verkehrsbehörde NHTSA]

Damit Fahrzeuge jedoch vernetzt fahren können, müssen sie „dieselbe Sprache sprechen“. In der Europäischen Union (EU) wird derzeit intensiv über zwei V2X-Technologien diskutiert: WLANp sowie C-V2X. Beide Systeme zeichnen sich durch minimale Latenzzeiten aus, wodurch Informationen nahezu in Echtzeit ausgetauscht werden können.

WLANp

Der Standard ITS-G5 (häufig als WLANp bezeichnet) gibt es bereits seit 2010. Er basiert auf dem sog. WLAN Protokoll IEEE 802.11.p. Hierdurch können Daten zwischen sich schnell bewegenden Fahrzeugen über eine Distanz von mindestens 300 Meter und mit Datenübertragungsraten von bis zu 27 Mbit/s direkt (ohne Mobilfunk) übertragen werden. In die Fahrzeuge bzw. Infrastruktur müssen jedoch spezielle Telematikmodule für WLANp eingebaut werden.

In Europa stehen von den großen Automobilherstellern Volkswagen und Renault hinter dem WLANp Standard. Der aktuelle VW Golf 8 hat dieses System serienmäßig integriert.

Cellular V2X (C-V2X)

C-V2X ermöglicht es, über das Mobilfunk-Netzwerk (3G, LTE und 5G) zu kommunizieren. Da immer mehr Fahrzeuge mit einer SIM-Karte ausgestattet sind, könnten Automobilhersteller C-V2X relativ einfach in die Fahrzeuge integrieren.

Neben Autobauern wie BMW, Daimler, Ford und PSA unterstützen auch Netzbetreiber (Telekom) und Infrastrukturanbieter wie Ericsson, Huawei, Samsung, Intel und Qualcomm den C-V2X-Standard.

Ausblick

Die Stadt Aachen beteiligt sich im Projekt ACCorD intensiv an der Weiterentwicklung der V2Infrastructur- Kommunikation. Im Zuge des Projektes erfolgt die Ausstattung und Vernetzung von 6 Lichtsignalanlagen mit Road-Side-Units sowie die Erstellung und Bereitstellung einer zentralen-basierten Prognose für alle Ampeln auf dem Aachener Stadtgebiet, welche an einen zentralen Server angebunden sind. Die Steuerungszentrale der Lichtsignalanlagen in Aachen ist mit dem Verkehrsmanagementrechner Sitraffic Scala der Firma Siemens auf dem letzten Stand der Technik. Zurzeit sind 184 von 201 Lichtsignalanlagen in der städtischen Baulast an den Verkehrsmanagementrechner angebunden. Die dazu erforderlichen Schnittstellen sind ebenfalls überwiegend auf dem letzten Stand der Technik. Mit dem Projekt ACCorD werden wichtige Erkenntnisse gewonnen, die eine wichtige Grundlage zur weiteren Optimierung der Lichtsignalsteuerung in Aachen sein werden.

Auswirkungen

Finanzielle Auswirkungen

	JA	NEIN
		x


Investive Auswirkungen	Ansatz 20xx	Fortgeschriebener Ansatz 20xx	Ansatz 20xx ff.	Fortgeschriebener Ansatz 20xx ff.	Gesamtbedarf (alt)	Gesamtbedarf (neu)
Einzahlungen	0	0	0	0	0	0
Auszahlungen	0	0	0	0	0	0
Ergebnis	0	0	0	0	0	0
+ Verbesserung / - Verschlechterung	0		0
	Deckung ist gegeben/ keine ausreichende Deckung vorhanden		Deckung ist gegeben/ keine ausreichende Deckung vorhanden

konsumtive Auswirkungen	Ansatz 20xx	Fortgeschriebener Ansatz 20xx	Ansatz 20xx ff.	Fortgeschriebener Ansatz 20xx ff.	Folgekosten (alt)	Folgekosten (neu)
Ertrag	0	0	0	0	0	0
Personal-/ Sachaufwand	0	0	0	0	0	0
Abschreibungen	0	0	0	0	0	0
Ergebnis	0	0	0	0	0	0
+ Verbesserung / - Verschlechterung	0		0
	Deckung ist gegeben/ keine ausreichende Deckung vorhanden		Deckung ist gegeben/ keine ausreichende Deckung vorhanden