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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
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DIGITALISIERUNG DER MOBILITÄT -
KONSEQUENZEN FÜR DEN UMWELTVERBUND
Prof. Dr. Christoph Walther
Bauhaus Universität Weimar
PTV AG, Karlsruhe
Fachtagung des Bundesverbands CarSharing
Münster, 7. Februar 2018
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Prof. Dr. Christoph Walther
Bauhaus Universität Weimar
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
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Prof. Dr. Christoph Walther
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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
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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
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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
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WAS IST DER UMWELTVERBUND?
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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
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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
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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
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inkl. CO2-Berechnung
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E-INFO-ASSISTENT
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ASSISTENT FÜR ÖV-UMSTEIGEOPTIONEN
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Prof. Dr. Christoph Walther
Bauhaus Universität Weimar
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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?
Seite 17Prof. Dr. Christoph Walther, Fachtagung Bundesverband CarSharing, 7. Februar 2018
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
.
Prof. Dr. Christoph Walther, Fachtagung Bundesverband CarSharing, 7. Februar 2018
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
Seite 19Prof. Dr. Christoph Walther, Fachtagung Bundesverband CarSharing, 7. Februar 2018
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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DIE LISSABON STUDIE (OECD / ITF): URBAN MOBILITY SYSTEM UPGRADE:
HOW SHARED SELF-DRIVING CARS COULD CHANGE CITY TRAFFIC
Seite 20Prof. Dr. Christoph Walther, Fachtagung Bundesverband CarSharing, 7. Februar 2018
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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DIE LISSABON STUDIE (OECD / ITF): URBAN MOBILITY SYSTEM UPGRADE:
HOW SHARED SELF-DRIVING CARS COULD CHANGE CITY TRAFFIC
Seite 21Prof. Dr. Christoph Walther, Fachtagung Bundesverband CarSharing, 7. Februar 2018
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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DIE LISSABON STUDIE (OECD / ITF): URBAN MOBILITY SYSTEM UPGRADE:
HOW SHARED SELF-DRIVING CARS COULD CHANGE CITY TRAFFIC
Seite 22Prof. Dr. Christoph Walther, Fachtagung Bundesverband CarSharing, 7. Februar 2018
-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
Seite 23Prof. Dr. Christoph Walther, Fachtagung Bundesverband CarSharing, 7. Februar 2018
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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?
Prof. Dr. Christoph Walther, Fachtagung Bundesverband CarSharing, 7. Februar 2018
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
Seite 26Prof. Dr. Christoph Walther, Fachtagung Bundesverband CarSharing, 7. Februar 2018
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
Seite 27Prof. Dr. Christoph Walther, Fachtagung Bundesverband CarSharing, 7. Februar 2018
This project has received funding from the European
Union’s Horizon 2020 research and innovation
programme under grant agreement No. 723201-2
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
28
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
This project has received funding from the European
Union’s Horizon 2020 research and innovation
programme under grant agreement No. 723201-2
Bild: CoEXist project Bild: CoEXist project
Bild: CoEXist project
Bild: CoEXist project
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Bauhaus Universität Weimar
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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.
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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.
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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.
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Bild: Raumobil GmbH
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REGIOMOVE
Seite 34Prof. Dr. Christoph Walther, Fachtagung Bundesverband CarSharing, 7. Februar 2018
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
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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
Seite 37Prof. Dr. Christoph Walther, Fachtagung Bundesverband CarSharing, 7. Februar 2018
Geplante Erweiterung:
Kombination von ÖV mit
Car & Bike Sharing
Dynamische multi-modale Reiseplanung für Rom
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Prof. Dr. Christoph Walther
Bauhaus Universität Weimar
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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“
Seite 39Prof. Dr. Christoph Walther, Fachtagung Bundesverband CarSharing, 7. Februar 2018
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KONSEQUENZEN UND CHANCEN
Konsequenzen
• Digitale Informationsmöglichkeiten nutzen
Seite 40Prof. Dr. Christoph Walther, Fachtagung Bundesverband CarSharing, 7. Februar 2018
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
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DANKE FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT
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