DIGITALISIERUNG DER MOBILITÄT - NEUE...

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DIGITALISIERUNG DER MOBILITÄT -

NEUE KOOPERATIONEN

Prof. Dr. Christoph Walther

Bauhaus Universität Weimar

PTV AG, Karlsruhe

Fachtagung des Bundesverbands CarSharing

Münster, 7. Februar 2018

ZWISCHEN CARSHARING UND ÖPNV


DIGITALISIERUNG DER MOBILITÄT -

KONSEQUENZEN FÜR DEN UMWELTVERBUND



PTV AG, Karlsruhe

Fachtagung des Bundesverbands CarSharing

Münster, 7. Februar 2018




PTV AG, Karlsruhe

1. Anmerkungen zu Themen und Begriffen

2. Mobility as a Service – zum Stand der Entwicklung

3. Digitalisierung der Mobilitätsinformation

4. Konsequenzen und Chancen für den Umweltverbund

AGENDA




PTV AG, Karlsruhe

ANMERKUNGEN ZU THEMEN UND BEGRIFFEN

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DIGITALISIERUNG ERFASST ALLE LEBENSBEREICHE

Nahezu ALLE Lebensbereiche werden heute bereits durch die Digitalisierung beeinflusst und verändert:

Seite 5

Industrie 4.0

Smart Factory

Internet der Dinge

3D-Druck

Digitale Assistenten

zur Steuerung

vernetzter Geräte

SMART HOME / SMART BUILDINGARBEITSWELT SHARING-ECONOMY

DIGITALE PLATTFORM-ÖKONOMIE

Online-Marktplätze / Marktplatz-Apps

Nutzen statt Besitzen

Teilen statt Kaufen

User-generated Content

KOMMUNIKATION

Soziale Netzwerke

DATENWELT

Big Data Data Mining

Cloud Computing

Smartphones

DIGITALE ENDGERÄTE

Wearables

Beeinflusst Fahrtwünsche und Mobilitätsverhalten

Prof. Dr. Christoph Walther, Fachtagung Bundesverband CarSharing, 7. Februar 2018

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DIGITALE VERNETZUNG ERMÖGLICHT

OPTIMIERUNGEN IM VERKEHRSABLAUF

Real Time Data

Car2X-Kommunikation

Abstandsassistenten

Harmonisierung des Verkehrsflusses

Steuerung von Ampelanfahrten

Lokale Sicherheitshinweise

Zustandserfassung

Seite 6

Bild: Daimler AG


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MOBILITÄT UND MOBILITÄTSMARKT VERÄNDERN SICH

Seite 7

Haltestellen verändern sich

zu Mobilitätsstationen …Der Mobilitätsmarkt

ist in Bewegung …

Digitalisierung

verändert Mobilität …

Das Mobilitätsverhalten

verändert sich …

Carsharing-Nutzer / Fahrzeuge

1997-2017

Quelle: bcs 2017

Bild: raumobil GmbH

Bild: PTV Group


Bild: PTV Group

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DIE DIGITALISIERUNG DER MOBILITÄT

… ist als Begriff nicht zu halten

Intelligenz in den Fahrzeugen / in der Verkehrssteuerung / bei Verkehrsinformation

Digitalisierung des Umfeldes

Digitalisierung der Mobilitätsinformation

Digitalisierung beeinflusst das Mobilitätsverhalten

Seite 8Prof. Dr. Christoph Walther, Fachtagung Bundesverband CarSharing, 7. Februar 2018

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WAS IST DER UMWELTVERBUND?


Bild: Flow project

Bild: Flow project

Bild: Pixabay

Bild: PTV Group

Bild: LaMiLo project

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VORGABEN DES KLIMASCHUTZPLANS 2050

FÜR DEN VERKEHRSSEKTOR


1990 2014 2030 2030

Mio. t CO2-Äq. Mio. t CO2-Äq. Mio. t CO2-Äq. Veränderung zu

1990 in %

163 160 95 - 98 42 - 40

Die Potentiale der einzelnen Verkehrssektoren sind

unterschiedlich, der Straßensektor wird überproportionale

Beiträge leisten müssen.

Bild: Pixabay

Bild: http://www.energie-kosten-reduzieren.de

Bild: © Siemens

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INTEGRIERTES ELEKTRO-MOBILITÄTSMANAGEMENT


Ziel:

Nutzern integrierte e-Mobilität als einen gesamtheitlichen Service über alle

verfügbaren e-Verkehrsträger und Ressourcen zur Verfügung stellen

Benötigte Verknüpfung folgender Daten und Dienste:

IST- und SOLL-Fahrplandaten auf Basis ITCS des RNV

Live-Vernetzung der E-Fahrzeuge mit dem System

durch CarSharing Betreiber (Stadtmobil)

Vernetzung der Informationen der Betriebssysteme RNV und Stadtmobil

Integration der Geschäftsprozesse auf dem Mobility Manager (MM)

bzw. der Datendrehscheibe

Versorgung der Informationsdienste mit Daten von der Drehscheibe

Ausgabe von intermodalen Routen und Reichweiten der e-Fahrzeuge

auf mobilen Endgeräten

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GESAMTSYSTEM REISEPLANUNG


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MOBILITY APP


inkl. CO2-Berechnung

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E-INFO-ASSISTENT


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ASSISTENT FÜR ÖV-UMSTEIGEOPTIONEN





PTV AG, Karlsruhe

MOBILITY AS A SERVICE –

ZUM STAND DER ENTWICKLUNG

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MOBILITY AS A SERVICE (MAAS)

Fahrten kurzfristig zusammenstellen

• Fahrzeugbesitz nicht notwendig

• ÖPNV

• Klassisches Taxi

• BikeSharing

• CarSharing

• RideSharing

Wie elektrisch / alternativ?

Wie automatisiert?

Welche Geschäftsmodelle?


Lebensstil-Wandel und IT-Infrastruktur könnten

Mobility as a Service (MaaS) zum Durchbruch

verhelfen.

Wie verändert MaaS städtische Mobilität?

Ergänzt oder konkurrenziert MaaS den

klassischen ÖV?

Wann und wo bietet MaaS attraktive Alternativen?

Wie verwenden Reisende MaaS?

Wie betreibt man MaaS optimal?

Bild: Pixaby Bild: Pixaby

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MOBILITY AS A SERVICE:

GENERIERT NEUE PLAYER UND ALLIANZEN AM MARKT

Seite 18

Sharing Economy

Mobilitätsanbieter

Fahrzeuge + Stationen + eigene Mobilitätsdatenplattform

Geschäftsmodell „Rundum-Mobilitätsangebot“

Beispiel: Car-/ Bikesharing-Anbieter

Anbieter von Sharing-Plattformen

keine eigenen Mobilitätsressourcen sondern Ressourcen von Privatpersonen

Geschäftsmodell: „Mobilitätsvermittlung“ gegen Gebühr

Beispiel: BlaBlaCar, Uber usw.)

Plattform-Ökonomie

Mobilitätsdatenplattformen

Informationsdienstleistung zur multimodalen Nutzung von Mobilitätsprodukte

Ziel: individuelle, aktuelle und übersichtliche Information zu optimalen Wegeketten (Zeit, Preis usw.)

Beispiel: Qixxit, Moovel, Google Maps, greenmobility, ally, usw.)

2

0

M

i

o

.


Bild: Raumobil GmbH

Bild: Raumobil GmbH

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DIE LISSABON STUDIE (OECD / ITF): URBAN MOBILITY SYSTEM UPGRADE:

HOW SHARED SELF-DRIVING CARS COULD CHANGE CITY TRAFFIC


number of vehicles required to provide the same trips as before:

10%Scenario: 24 hours

+

24hrs.

THE IMPACT ON VEHICLE NUMBERS

Public transport(high capacity )

TaxiBotsAutoVots

-

+30% up to 90% Vh-kmPTV AG: Dr. Klaus Nökel (AWS 2016)

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a

b

car

*

*b

a

car TaxiBot repositioning

a

b

car AutoVot repositioning

6%- 25 % 44% -103%more kilometres travelled due to bus

replacement, pick-ups, drop-offs and

re-positioning

more kilometres travelled due to

replacement, re-positioningTaxiBots and AutoVots will

travel more than today’s cars

+ +

PTV AG: Dr. Klaus Nökel (AWS 2016)

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On Demand

8-16 person capacity

30 min advance booking

< 300 m to “pop-up” stop

10 min tolerance for boarding time

CAN WE DO BETTER ?– SHARED ON DEMAND BUS

PTV AG: Dr. Klaus Nökel (AWS 2016)

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-22% Vh-km, -27% CO2 em.PTV AG: Dr. Klaus Nökel (AWS 2016)

5 %

Scenario: 24 hours

+number of vehicles required to provide the same trips as before:

24hrs.

+TaxiBusRide -sharing

TaxiBotsRide -sharing

Public transport(high capacity )

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DIE STUTTGART STUDIE (PROF. FRIEDRICH)

Autonome Fahrzeuge (AV) erhöhen die Angebotsqualität Nachfrage könnte steigen

Umsteigen ist bei kurzen Wegen unattraktiv AV gewinnt ÖV-Anteile

Ein privat genutzter Pkw ist auch als AV nicht wesentlich teurer als ein konventioneller Pkw,

er bietet aber Zusatznutzen

Es wird sich bei entsprechender Verfügbarkeit von AVs ein neues Verhältnis Pkw/ÖV einstellen,

mit steigenden Pkw-Zahlen

AVs können im Stadt- und Regionalverkehr eine positive Wirkung haben, wenn

• im ÖV ein Hochleistungsangebot erhalten bleibt („Massentransport“)

• viele Ortsveränderungen mit RideSharing durchgeführt werden

• Zusätzliche Restriktionen eingeführt werden:

– Zufahrtbeschränkungen, Straßenbenutzungsgebühren

– Änderungen von Regelgeschwindigkeiten für Kfz


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Autonom fahrende Fahrzeugflotten

aktuell größter Investitionssektor

im Mobilitätsmarkt

Player: große Automobilkonzerne,

Tesla, Apple, Uber, Google usw.

Robotaxis als ÖPNV-Konkurrenz?

erste kommerzielle Nutzungen schon in 5 bis 10 Jahren disruptive Veränderung des Mobilitätsmarkts ??

große planerische Potenziale im ländlichen Raum

wirtschaftlich interessant vor allem in Ballungsräumen

Seite 24

Bild: New China News

Bild: PostAuto Schweiz AG

MOBILITY AS A SERVICE: WIE ELEKTRISCH UND WIE AUTOMATISCH?


Bild: Zukunftsinstitut/Horx Archiv

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MOBILITY AS A SERVICE: WIE ELEKTRISCH UND WIE AUTOMATISCH?

Seite 25

Level Beschreibung

0 „Driver only“: der Fahrer fährt selbst, lenkt, gibt Gas, bremst etc.

1 Bestimmte Assistenzsysteme helfen bei der Fahrzeugbedienung.

2 Teilautomatisierung: Funktionen wie automatisches Einparken, allgemeine Längsführung, Beschleunigen,

Abbremsen werden von den Assistenzsystemen übernommen.

3 Hochautomatisierung: Der Fahrer muss das System nicht dauernd überwachen. Das Fahrzeug führt

selbstständig Funktionen wie das Auslösen des Blinkers, Spurwechsel und Spurhalten durch. Der Fahrer

kann sich anderen Dingen zuwenden, wird aber bei Bedarf innerhalb einer Vorwarnzeit vom System

aufgefordert die Führung zu übernehmen.

4 Vollautomatisierung: Die Führung des Fahrzeugs wird dauerhaft vom System übernommen. Werden die

Fahraufgaben vom System nicht mehr bewältigt, kann der Fahrer aufgefordert werden, die Führung zu

übernehmen.

5 Autonom: Kein Fahrer erforderlich. Außer dem Festlegen des Ziels und dem Starten des Systems ist kein

menschliches Eingreifen erforderlich


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COEXIST: TRANSITION PERIOD


European project

Duration: May 2017 – April 2020

Aim: Prepare cities for the transition phase during which connected

and automated vehicles (CAVs) and conventional vehicles will coexist

on the roads.

Mission: Build the capacity of road authorities and other urban mobility

stakeholders to get ready for this transition

This project has received funding from the European

Union’s Horizon 2020 research and innovation

programme under grant agreement No. 723201-2

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COEXIST: APPROACH





Automation-Ready Road Authorities

• 8 use cases in 4 local authorities: Gothenburg, Helmond, Milton Keynes and Stuttgart

• Evaluation – with the CoEXist tools – of the impacts of CAVs

• Production of hybrid infrastructure design recommendations

Automation-Ready Road Infrastructure

• Creation of a tool to assess the impact of CAVs on safety, traffic efficiency and space demand.

• Development of design guidance for hybrid infrastructure (for both conventional and CAVs).

Automation-Ready Transport Modelling

Integration of CAVs in existing transport modelling tools

Development of validated extensions of

• Microscopic traffic flow simulation tool (PTV Vissim)

• Macroscopic transport modelling tool (PTV Visim)

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COEXIST USE CASES

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Helmond, the Netherlands

• Signalised intersection including pedestrians and cyclists

• Transition from interurban highway to arterial road

Milton Keynes, United-Kingdom

• Waiting and drop-off areas for passengers

• Loading and unloading areas for freight

Stuttgart, Germany

• Impacts of CAVs on travel time and mode choice on a network level

• Impact of driverless car- and ridesharing services

Gothenburg, Sweden

• Shared space

• Accessibility during long-term construction works




Bild: CoEXist project Bild: CoEXist project

Bild: CoEXist project

Bild: CoEXist project




PTV AG, Karlsruhe

DIGITALISIERUNG DER MOBILITÄTSINFORMATION

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KLASSISCHE VISION EINER SMART STATION

Seite 30

Verschiedene Verkehrsträger

Informationssysteme

Umsteigepunkt / Transit

Information über Displays

e-Ticketing/Abrechnung

Inklusion

Sharingmodelle


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DAS SMARTSTATION - PRINZIP

Seite 31

An der Station vorhandene

Mobilitätsangebote und Services

sowie smarte Infrastrukturelemente

werden über ein standardisiertes

Protokoll in das „smartStation“-

Netzwerk eingebunden.

Durch Login in die Infosphere der

„smartStation“ kann der Nutzer auf

diese Elemente personalisiert

zugreifen.


Bild: Raumobil GmbH

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VISION EINER SMART STATION - VERNETZUNG

Seite 32

Vernetzung der umliegenden

Smart Stations

Ad Hoc Matching der

Mobilitätsbedarfe aller

eingeloggten Personen auch

über mehrere Stationen.

Optimierung der Wege über alle

Mobilitätsressourcen und

Verkehrsträger.


Bild: Raumobil GmbH

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DIE SMARTSTATION - VISION

Seite 33

Eine „smartStation“

… hat drei Funktionsbereiche:

Mobilitätsangebote, Services und

Infrastrukturelemente.

… vernetzt Nutzeranforderungen,

Mobilitätsangebote, Services und

Infrastrukturelemente an einem

spezifischen Ort.

… bezieht das Umfeld mit ein und

erweitert das Konzept der Mobilitäts-

stationen auf eine Vielzahl an

Stationen.


Bild: Raumobil GmbH

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REGIOMOVE


Auftraggeber: KVV

Ziel:

Weiterentwicklung vom klassischen Verkehrsverbund zum

Mobilitätsverbund

Vorgehen:

Digitale und physische Verknüpfung von

unterschiedlichen Mobilitätsangeboten

Laufzeit: 1.12.2017 – 30.11.2020

Förderung:

Land Baden-Württemberg / Europäischer Fonds für regionale Entwicklung (EFRE)

Bild: KVV/Peter Hennrich

www.ptvgroup.com Seite 35Prof. Dr. Christoph Walther, Fachtagung Bundesverband CarSharing, 7. Februar 2018

REGIOMOVE GESAMTKONZEPTPartner

Regionalverband Mittlerer Oberrhein (RVMO)

KIT Karlsruhe Institute of Technology

Hochschule Karlsruhe

FZI Forschungszentrum Informatik

raumobil GmbH

PTV Group

INIT GmbH

Stadtmobil CarSharing

Stadt Karlsruhe

Landkreis Rastatt

Bild: RegioMove Partner

www.ptvgroup.com Seite 36Prof. Dr. Christoph Walther, Fachtagung Bundesverband CarSharing, 7. Februar 2018

REGIOMOVE HYPERPATH

Line 1

Line 4

Line 3

Line 2O

D

On board arc (AO)

Walking arc (AW)

Waiting

node (NW)

Pedestrian

Node (NP)

Journey strategy = Hyperpath

Stop model

Boarding arc (AB)

Alighting arc (AA)

Line

node (NL)

Stop arc (AS)

Line 1

Line 2

Line 3

Line 1 Line 2 Line 3

Line 1, Line 2 Line 2, Line 3

Line 1

Line 2

Line 3

Line 1, Line 3

Hyperarcs available at stop

Stop

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REGIOMOVE – DYNAMISCHE MULTIMODALE REISEPLANUNG


Geplante Erweiterung:

Kombination von ÖV mit

Car & Bike Sharing

Dynamische multi-modale Reiseplanung für Rom




PTV AG, Karlsruhe

KONSEQUENZEN UND CHANCEN

FÜR DEN UMWELTVERBUND

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KONSEQUENZEN UND CHANCEN FÜR DEN UMWELTVERBUND

Fördernd für Multimodalität

Individualisierung, kleinere Haushalte

Trend zu Multioptionalität + persönl. Autonomie

Kultureller Wandel:

Bedeutungsverlust von Eigentum

Steigendes Umweltbewusstsein

Reurbanisierung

Abnehmende Bedeutung des Privat-Pkw als

Statussymbol (insbesondere für Jüngere)

Entwicklungen im IuK-Bereich

Hemmend für Multimodalität

Weiterhin hohe emotionale Verbundenheit mit

dem Auto (beim Großteil der Bevölkerung)

Eingeübte Routinen bestimmten Alltagsmobilität

(insbesondere bei Älteren)

Informationsdefizite über alternative Angebote

und Funktionsweise

Vertrauens- und Sicherheitsbedenken

(insbesondere bei C2C-Angeboten)

Verkehrsmittelspezifische Hemmnisse

Umsteigen zwischen Verkehrsmitteln als

Barriere Angst, „hängen zu bleiben“


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KONSEQUENZEN UND CHANCEN

Konsequenzen

• Digitale Informationsmöglichkeiten nutzen


Fazit

• Technik allein wird es – wieder einmal – nicht richten.

Vermutung

• Die digitalisierten Mobilitätsinformationen müssen auf unsere veränderten Einstellungen

zum Mobilitätsmarkt treffen, damit der Umweltverbund profitieren kann.

Chancen

• Die digitalen Informationen brechen unsere Verhaltensroutinen auf.Bild: iStockphoto/PTV Group




PTV AG, Karlsruhe

DANKE FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT

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