Artikel zum Thema Verkehr
Visualisierungen des Londoner Verkehrs: Der öffentliche Nahverkehr

Teil 1 der Visualisierungen zum Luftverkehr und Bikesharing finden Sie hier.

Londoner U-Bahn in Abhängigkeit ihrer geographischen Lage

Liniennetzpläne werden immer auf Grundlage der geographischen Gegebenheiten einer Stadt erstellt. Dies ist auch logisch, da sich Busverkehr, aber auch U- oder S-Bahnen in der Stadt bewegen und natürlich an die vorhandene Struktur anpassen. Allerdings wird die geographische Struktur von Verkehrsnetzen in Netzplänen oftmals angepasst dargestellt, um den Fahrgästen die Orientierung zu erleichtern und den Plan besser lesbar zu machen. Dies verändert aber die Vorstellung, wie eine Stadt aufgebaut ist und wie vor allem die Distanzen einzuschätzen sind.

Der in London lebende deutsche Interaktionsstudent Benedikt Groß hat den Unterschied zwischen Netzplan und realer geographischer Lage in zwei Videos recht gut verdeutlicht. Beide Videos beginnen mit der realen Geographie und passen sich dann der Netzstruktur an:

Im zweiten Video wird die Veränderung noch deutlicher:

Weitere Informationen und Erläuterungen sind im Blog von Benedikt Groß zu finden.

3D-Modell der Londoner U-Bahn in Abhängigkeit ihrer geografischen Lage mit speziellen Gebäuden zur Positionsbestimmung

Einen sehr ähnlichen Ansatz hat das Centre for Advanced Spatial Analysis an der University College London verfolgt. Dort wurde der Ansatz einer 3D-basierten Karte verfolgt. Zur geographischen Identifikation dienen Londoner Sehenswürdigkeiten.

In einem anderen Video wurde der gesamte schienengebundene Verkehr der geograpischen Realität angepasst:

Weitere Erläuterungen und Details zum Vorgehen (inkl. frühere Versionen der Karten) finden sich hier.

Verkehrsströme des Londoner Nahverkehrs

Für eine Betrachtung der Verkehrsströme des Londoner Nahverkehrs lohnt es sich, zunächst einmal die landesweiten Verkehrsströme zu betrachten. Alle Videos wurden vom  Centre for Advanced Spatial Analysis, University College London, erstellt und basieren auf quelloffenen Fahrplandaten.

Das erste Video zeigt Zugverkehr, Straßenbahn- und U-Bahnverkehr, Fährverkehr und Flugverkehr zwischen England, Schottland und Wales an einem typischen Wochentag des Jahres 2009. Alle Verkehrsarten sind mit verschiedenen Farben hinterlegt, die Zeit wird durch eine Uhr in der oberen Ecke angezeigt.

Die Animation zeigt eindeutig die Komplexität der britischen Verkehrssysteme, die Abhängigkeit der Verkehrsstärke von der Zeit und den Fokus auf den großen britischen Zentren London, Manchester, Edinburgh, usw.

Gegen Mitternacht ist London die einzige Stadt mit Verkehrsaktivität. Einige wenige Nachtbusse, U-Bahnen und Fähren verkehren. Erst ab 04:30 Uhr ist wachsende Aktivität von Südwest-England und Wales in Richtung London zu erkennen. Gegen 06:30 ist der U-Bahnverkehr in London, Manchester und Newcastle gut zu erkennen.

Zur selben Zeit beginnt auch der Luftverkehr zwischen Städten Englands, Schottlands und Wales. Auch sind die ersten Fähren in Cornwall und Schottland zu erkennen. Die abendliche Hauptverkehrszeit beginnt gegen 16:00 Uhr und erreicht ihren Höhepunkt gegen 18:00 Uhr. Danach wird das Angebot immer weiter reduziert.

Das zweite Video verdeutlicht das Busangebot in Großbritannien über den Tag hinweg. In London, Manchester und Edinburg existiert ein Nachtverkehr, der etwa bis 04:30 Uhr fährt. Danach beginnt der Tagesfahrplan mit wachsendem Busverkehr. Gegen 06:30 Uhr beginnt der Busverkehr auch in kleineren Städten. Die Spitzenkapazität wird gegen 08:00 Uhr zur Verfügung gestellt. Ab 09:00 Uhr wird das Angebot leicht reduziert um gegen 15:00 Uhr wieder ausgeweitet zu werden. Die Hauptverkehrszeit beginnt gegen 16:00 Uhr. Das Angebot wird im Anschluss schrittweise reduziert.

Mit Fokus auf den Großraum London kann der Unterschied zwischen Tag und Nacht nochmals verdeutlicht werden. Die Fahrzeugfolgezeit der U-Bahnen ist so gering, dass die Linien stark hervortreten. Interessant ist auch die Verbindung Stansted-Heathrow-Gatwick, die mittels Bussen abgewickelt wird.

Stationszugänge über eine Woche

Folgende Visualisierung ist auf den ersten Blick etwas schwer zu begreifen und genau deswegen so klasse. Sie zeigt die Zahl der durchschnittlichen Zugänge jeder Underground, Overground und Docklands Light Rail Station einer ganzen Woche. Als Zeiteinheit wurde ein 10-Minuten-Intervall gewählt. In Theorie zeigt die folgende Grafik also 300 * 7 * 24 * 6 = 43.200 Datenpunkte. Alle Stationen sind nach den Linien eingefärbt, die sie anfahren. Alle Haltestellen, die von mehreren Linien angefahren werden, erscheinen mehrfach. Während der Rushhour betreten mehr als 8.000 Menschen innerhalb von zehn Minuten einige ausgewählte Stationen!

Stationszugänge einer Woche aller Londoner Underground, Overground und DLR-Stationen – Grafik: Jon Reades, UCL

Die Daten wurden von Transport for London bereitgestellt. Das Betreten jeder einzelnen Station mittels Oyster Card wurde gespeichert und für die Auswertung weitergegeben.

Visualisierungen des Londoner Verkehrs: Luftverkehr und Bikesharing

Es ist immer recht schwierig sich den Verkehr, der jeden Tag in, unter oder über einer Stadt fließt, vorzustellen. In einer Stadt wie London sind Hunderttausende Pkw, Fahrräder, Fußgänger, der ÖPNV mit seinen Bussen, Straßenbahnen und U-Bahnen, die Eisenbahn und weitere Verkehrsarten 24 Stunden am Tag unterwegs. Hinzu kommen Flugzeuge, welche die Stadt überfliegen oder die nahe gelegenen Flughäfen Heathrow, Stansted, Gatwick oder London-City ansteuern. Durch Open Data und Visualisierungstools ist es aber heutzutage recht einfach geworden große Verkehrsaufkommen zu visualisieren und einfach verständlich zu machen.

Luftraum über London

Der Luftraum über London ist sehr stark ausgelastet. Die folgende Visualisierung zeigt steigende (rot) und sinkende Flugzeuge (blau). Der vertikale Maßstab wurde um den Faktor 40 vergrößert. Die Daten stammen von flightradar24.com und radarvirtuel.com, die Visualisierung wurde von den Datenvisualisierungsexperten von ITO World erstellt.

Eine weitere Visualisierung des Luftverkehrs über London hat Robin Edwards erstellt. Er nutzte Responderdaten aller Flugzeuge, die innerhalb eines 4 Stunden Zeitraums in den Abendstunden einen der Londoner Flughäfen anflogen oder den Luftraum durchquerten.

Wege die mit dem Londoner Bikesharing-Angebot Barclays zurückgelegt wurden:

Im folgenden Video sind alle 17.761 Ausleihvorgänge des Barclays Bikesharing-Angebots am 29. April 2011 visualisiert worden. Für die Visualisierung wurden transparente Linien zwischen Start- und Endpunkt der Ausleihe gezogen. Bis man die ersten Wege erkennen kann, dauert es bis etwa 12:00 Uhr. Erst ab etwa 4.000 zurückgelegten Wegen lassen sich die Hauptrouten erkennen.

Wenn man die lokalen Gegebenheiten kennt, mag es etwas verwunderlich sein, dass in der City of London recht wenig Fahrräder ausgeliehen wurden und sich die Hauptrouten entlang des Hyde Parks erstrecken. Der 29. April 2011 war allerdings ein spezieller Tag, da die Hochzeit zwischen Prinz William und Kate statt fand und viele Menschen zum Hyde Park gefahren sind. Diese Visualisierung lässt sich sehr gut nutzen, wenn man zeigen will, wie Großveranstaltungen Verkehrsströme beeinflussen.

Ebenfalls interessant und keinesfalls alltäglich sind die Wege, die mit Bikesharing-Fahrrädern während des Streiks der U-Bahnfahrer in London zurücklegt wurden:

An normalen Tagen sind die Ausleihvorgänge etwas anders über die Stadt verteilt. Jo Wood, Professor für „visual analytics“ an der London City University hat die Nutzung von Barclays Cycle Hire mit 570 Stationen und über 8.000 Fahrrädern über einen längeren Zeitraum beobachtet. Mehr als fünf Millionen Ortsveränderungen sind Grundlage für die Visualisierung:

Für die Darstellung wurden Start und Ziel jeder Ortsveränderung abgerufen und in Form eines Parabelschenkels animiert. Anfangs sehen die zurückgelegten Wege und das daraus entstandene Bild etwas chaotisch aus. AB Sekunde 45 wird das Bild etwas klarer, ab Minute Eins werden mehrere Hauptrichtungen erkennbar: Vom Hyde Park in Richtung Westen, von / nach Norden zu / von den Bahnhöfen St Pancras / Kings Cross und von der Waterloo Station in Richtung Osten.

Mit Hilfe von Visualisierungstools kann beispielsweise die Platzierung von Bikesharing-Stationen besser geplant werden. So fahren mehr Leute mit dem Fahrrad zum Bahnhof King’s Cross als von ihm weg. Bei der Waterloo Station ist es genau anders herum: Mehr Leute fahren zu Zielen in der Stadt als wieder zurück.

Visualisierungen des Londoner Nahverkehrs finden Sie hier.

[Liveblog] Our Future Mobility Now 2012

Heute findet zum zweiten Mal „Our Future Mobility Now“ in Brüssel statt. Veranstaltet wird der Roundtable von der Association des Constructeurs Européens d’Automobiles, dem europäischen Automobilherstellerverband. Das diesjährige Thema lautet „Innovation for Europe; Skills for the Future“. Mehr als 250 Teilnehmer diskutieren heute über die Zukunft der Automobilindustrie.

Our Future Mobility Now – Bibliothèque Solvay in Brüssel

In Westeuropa sind die Automobilhersteller derzeit unter Druck. Die Hoffnungsträger Brasilien, Russland, Indien und viele asiatische Länder bringen große Unsicherheiten mit sich. In diesem Marktumfeld müssen Automobilhersteller ihre Rolle im Verkehrssektor neu erfinden.

Diesen Vormittag diskutieren Studenten und Berufseinsteiger aus ganz Europa über die Zukunft der europäische Automobilindustrie. Was sollen Autobauer jungen Menschen bieten, damit sie weiterhin für junge Menschen als Arbeitsgeber attraktiv bleiben? Welche Rolle wird das Automobil in Zukunft haben? Wie können wir die Mobilität der Zukunft gestalten?

Um einen Platz am Roundtable zu ergattern und nach Brüssel eingeladen zu werden, konnten Studenten und Nachwuchskräfte bis Mitte August an der “Ask a CEO!”Competition teilnehmen. Dazu musste eine Videobotschaft mit eigenen Fragen oder Anregungen an einen Vorstandsvorsitzenden eingereicht werden. Die zehn originellsten Beiträge wurden ausgewählt. Die Gewinner dürfen an der Veranstaltung teilnehmen.

Ab 15:00 Uhr wird die Veranstaltung auf eine höhere Ebene gehoben. Vorstandsvorsitzende vieler Auto- und Nutzfahrzeughersteller werden sich gemeinsam mit Vertretern der europäischen Kommission und des europäischen Parlaments den Fragen der Teilnehmer stellen und gemeinsam diskutieren.

Teilnehmen werden:

  • Sergio Marchionne, Vorstandsvorsitzender FIAT
  • Harrie Schippers, Vorstandsvorsitzender DAF
  • Alfredo Altavilla, Vorstandsvorsitzender Iveco
  • Didier Leroy, Europachef Toyota
  • Connie Hedegaard, EU-Kommissarin für Klimaschutz
  • László Andor, EU-Kommissar für Beschäftigung, Soziales und Integration
  • Janez Potočnik, EU-Kommissar für Umwelt
  • Libor Rouček, Mitglied des Europäischen Parlaments, Vizepräsident des Europäischen Parlaments
  • Jorgo Chatzimarkakis, Mitglied des Europäischen Parlaments
  • Pablo Zalba Bidegain, Mitglied des Europäischen Parlaments

Wegen der wenigen Teilnehmer dürfte es eine sehr intensive und aufschlussreiche Diskussionsrunde werden! Heute Nachmittag steht ebenfalls ein Livestream zur Verfügung!

LIVESTREAM (ab 14:45 Uhr)

Dieser Artikel wird über den ganzen Tag hinweg aktualisiert.

09:00
Ivan Hodac, der ACEA Generalsekretär eröffnet die Veranstaltung und heißt alle Teilnehmer willkommen. Er hofft auf anregende und interessante Gespräche und verdeutlicht noch einmal die Schwierigkeit vier Vorstandsvorsitzende europäischer Automobilhersteller und drei EU-Kommissare sowie mehrere Abgeordnete des Europäischen Parlaments zu einer Diskussion einzuladen. 

We’re not designing products for us. But for you. A young generation. What you see is essential to know what we should do for you!

09:30
Zwei Teilnehmer des letzten Jahres, die mittlerweile Daimler Youngsters wurden, berichten von den Ergebnissen des letzten Jahres. Claudius Steinhoff: „It’s about sharing ideas, sharing knowledge, sharing ideas and creating ideas.“

Die neue multimodale Smartphone-App „moovel“ von Daimler ist beispielsweise zu einem gewissen Grad vom letztjährigen Event beeinflusst worden.

09:50
Der Think-Tank „Think Young“ präsentiert die Ergebnisse der Studie „Youth attitudes to the job market. Overcoming the Skills Mismatch“: Junge Menschen in Europa arbeiten hart für ihre Zukunft. Dabei ist es egal, welche genaue Position sie später bekleiden. Viel wichtiger ist die Branche, in der sie arbeiten und mit der sie sich identifizieren.

Ein weiteres Ergebnis ist der große Unterschied zwischen den Arbeitgebern und Bewerbern:

A general lack of soft and hard skills, Candidates don’t master niche skills (…)

The labeled ‚lost generation‘ is instead mobile, adaptable and in the long term, idealistic.“

10:20
Kate Bellingham ist die erste Keynote-Speakerin. Ich habe sie gestern als sehr intelligente Frau kennen gelernt!

Kate Bellingham bei OFMN 12

Now we are in a world where we need to prepare for the future!

„Es gibt Menschen, die ihre Zukunft sehr stark planen. Ich glaube nicht daran. Man braucht Kernkompetenzen, aber man braucht auch die Nischenkompetenz. Man braucht eine Art Werkzeugkasten aus dem man je nach Lage das richtige herausziehen kann.“

Ein Sinn für Unternehmertum und Führungsqualitäten werden im Zukunft immer wichtiger werden! Den einzigen Tipp, den sie uns gibt ist, dass man lebenslang lernen muss. Alle anderen Empfehlungen sind von der Persönlichkeit jedes Einzelnen abhängig. 

The future depends on what you are doing today!

10:40
Im ersten Workshop „Innovation for Europe“ nehmen teil:

  • Lars Mårtensson, Leiter des Bereichs Umweltschutz bei Volvo Trucks
  • Ursula Schwarzenbart, Leiterin des Global Diversity Office bei Daimler
  • Stephan Herbst, Senior Manager bei Toyota Motor Europa, verantwortlich für Low Carbon Mobility und Nachhaltigkeit
  • Jo Lopes, Head of Technical Excellence bei Jaguar Land Rover
  • Massimo Cavazzini, Verantwortlicher bei Fiat für Telematik und Infotainment sowie für das CO2-Reduktionsprogramm

Zunächst aber Kennenlernrunde! :-)

Jetzt finden die Workshops statt, deren Ergebnisse heute Nachmittag präsentiert werden. Es geht so gegen 14:00 Uhr nach dem Mittagessen weiter!

Disclosure: ACEA hat alle Reise- und Übernachtungskosten übernommen. Es gab keinerlei Vorgaben bezüglich der Berichterstattung, die ich auch keinesfalls akzeptiert hätte.

Besitzen junge Menschen wirklich weniger Pkw? Oder: Spaß mit Statistik

Ende August veröffentlichte die Stuttgarter Zeitung einen Artikel zum Thema „Straßenverkehr: Die Jugend verzichtet auf das eigene Auto„. Am 19. September zogen die Stuttgarter Nachrichten mit einem Artikel „Wertewandel: Auto als Statussymbol hat ausgedient“ nach. Beide Artikel beziehen sich auf eine Untersuchung des Statistischen Amtes der Stadt Stuttgart hinsichtlich der Altersstruktur von Pkw-Haltern.

So sei die Zahl der Fahrzeughalter zwischen 18 und 25 von 2000 bis 2011 in der Landeshauptstadt Stuttgart um 63,1 Prozent von 12.956 auf 4.781 zurückgegangen. Die Entmystifizierung des eigenen Pkw, der Trend von Nutzung statt Besitz und ein allgemeiner Rückgang des Pkw-Bestandes in Großstädten sind ursächlich für eine Entwicklung, welche die Verkehrswissenschaft schon seit einigen Jahren feststellt.

Für mich persönlich war die Untersuchung des Statistischen Amtes sehr interessant, da es aufgrund der lokalen Wirtschaftsstrukturen eine sehr automobile und dem Pkw-freundlich gesonnene Region ist und dieser Trend einmal nicht in Städten wie Berlin oder Hamburg gemessen wurde, in denen nur einige Stadtviertel einen rückläufigen Pkw-Besitz aufweisen. In Stuttgart wurde dieser Trend flächendeckend festgestellt: Mit im Vergleich zum Jahr 2000 48,3 Prozent weniger durch junge Menschen zugelassene Pkw hat Stammheim die niedrigste Quote, der Stadtbezirk Mitte mit einem Minus von 72,2 Prozentpunkten die höchste.

In den Kommentaren zum Artikel der Stuttgarter Zeitung war das Erstaunen groß und es wurde neben der Forderung „freie Fahrt für Rentner“ der Verdacht geäußert, dass junge Menschen genauso viel Auto fahren würden wie frühere Generationen, diese aber wegen der geringeren Versicherungskosten auf die Eltern zugelassen seien. Eine Hypothese, die sich recht einfach durch einen Blick in die Stuttgarter Zulassungsstatistik bestätigen oder verwerfen lässt. Zumindest dachte ich, dass eine Bewertung des Stuttgarter Ergebnisses recht einfach wäre. Das stellte sich leider als Irrtum heraus. Aus diesem Grund ist dieser Artikel auch recht lang. (mehr …)

Wie funktionieren autonome Fahrzeuge?

Die Medien sind zurzeit voll mit Meldungen über die Zulassung autonomer Fahrzeuge in Kalifornien. Dort dürfen computergesteuerte Pkw nun offiziell im Straßenverkehr fahren. Im Jahresverlauf wurde diese Erlaubnis bereits in Nevada und Florida erteilt. Im Mai 2012 erhielt Google in Nevada die erste Zulassung eines autonomen Fahrzeugs in den USA.

Autonomes Fahrzeug Junior (Factsheet) der Stanford University – Bild: S. Thrun, Stanford University

Das kalifornische Gesetz SB1298 definiert die Sicherheitsstandards, die autonome Fahrzeuge für die Straßenzulassung erfüllen müssen. Bisherige Testfahrten konnten nur mit Sondergenehmigungen auf öffentlichen Straßen durchgeführt werden. Dabei sind natürlich gewissen Auflagen zu erfüllen.

Beispiel Nevada: So müssen für eine reguläre Straßenzulassung mindestens 10.000 Testmeilen (über 16.000 km) vor dem Zulassungsantrag zurückgelegt worden sein. Die Technologie des autonomen Fahrens muss ebenso beschrieben sein wie das Sicherheitskonzept und die Ausbildung der Testfahrer.

In zehn Jahren ist die Technik so weit, dass autonome Autos definitiv zuverlässiger und damit sicherer fahren als der Mensch.

– Sebastian Thrun, Professor für Informatik und Elektrotechnik an der Universität Stanford; 2007

In den vergangenen Jahren war die Forschung im Bereich der autonomen Fahrzeuglenkung ein wissenschaftlicher Wettbewerb zwischen mehreren Universitäten und Forscherteams. Ursprung hatte die Forschung im militärischen Bereich. Seit den siebziger Jahren versuchte die DARPA (Defence Advanced Research Projects Agengy) mehrere autonome Fahrzeuge für den militärischen Bereich zu entwickeln. Seit einem US-Kongressbeschluss wird fieberhaft daran gearbeitet, dass im Jahr 2015 ein Drittel aller US-Militärfahrzeuge ohne Fahrer fahren kann.

Für den Gewinn der ersten DARPA-Challenge wurden eine Million Dollar ausgelobt. Beim ersten Wettbewerb im Jahr 2004 erreichte von 15 Fahrzeugen kein einziges das Ziel. Daraufhin wurde das Preisgeld auf zwei Millionen Dollar verdoppelt. Beim Wettbewerb des Jahres 2005 nahmen 23 Fahrzeuge teil, von denen fünf die 132 Meilen lange Strecke bewältigten. Vier autonome Fahrzeuge erreichten das Ziel sogar in der vorgegebenen Maximalzeit von unter 10 Stunden. Gewinner war der VW Touareg Stanley der Stanford University unter Leitung von Professor Sebastian Thrun. Der VW erreichte mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 19,1 mph (30,7 km/h) das Ziel in weniger als sieben Stunden.

Die DARPA Grand Challenge 2007 legte die Messlatte noch ein wenig höher. Anstatt nur das Ziel erreichen zu müssen, mussten die Fahrzeuge einen speziellen Parcours in weniger als sechs Stunden absolvieren. Insgesamt wurden 3,5 Millionen Dollar ausgelobt. Die drei ersten Teams, die das Ziel in kürzester Zeit erreichen und die wenigsten Abzüge wegen Regelverletzungen vorzuweisen haben, erhalten 2 Millionen, 1 Million bzw. 500.000 US-Dollar.

Gewinner war das Team Tartan Racing der Carnegie Mellen University. Platz 2 ging an das Stanford Racing Team der Stanford University und Platz 3 an das Team VictorTango.

Professor Thrun arbeitet seit einiger Zeit zusammen mit Google an deren autonomen Fahrzeugen. Er hat im März 2011 einen sehr interessanten Vortrag über seine Forschung und Googles autonomes Fahrzeug gehalten:

Wie funktioniert Googles autonomes Fahrzeug?

Exemplarisch möchte ich nun kurz erklären, wie Googles autonomes Fahrzeug funktioniert. Es gibt natürlich eine Vielzahl unterschiedlicher Systeme, die ebenfalls so gut funktionieren wie Googles Fahrzeug. Zu nennen sind hier natürlich auch die beiden deutschen Forschungsprojekte „Stadtpilot“ an der TU Braunschweig oder das Projekt „Spirit of Berlin“ am Forschungsbereich „Künstliche Intelligenz“ der Freien Universität Berlin.

Googles Fahrzeug hat jedoch neben der guten Dokumentation einige weitere Vorteile. So hat der Suchmaschinengigant ein US-Patent für die Technik zum Betrieb von autonomen Fahrzeugen erhalten und kommuniziert die technischen Eigenschaften recht offensiv. Mittlerweile wurden über 300.000 700.000 Kilometer (Stand: März 2013) unfallfrei mit den Fahrzeugen zurückgelegt.

Einer der wichtigsten Komponenten ist der Velodyne HDL-64E LiDAR auf dem Dach des Fahrzeuges. 

Velodyne HDL-64E LiDAR – Foto: Velodyne Lidar

Mithilfe dieses Sensors wird die Umgebung abgetastet und ein 360 Grad-3D-Modell des direkten Umfeldes generiert. In der Dachkonstruktion befinden sich zwei Sensoren, die um 90 Grad gegeneinander verschränkt sind. Das 3D-Abbild wird durch die Rotation und die Verschränkung der LiDAR-Sensoren (LiDAR =  Light detection and ranging) erzeugt. Zur Messung der Entfernung und der Geschwindigkeit sendet das Lidar-System aus 64 fest angeordneten Lasern Laserpulse aus und detektiert das vom Objekt zurückgestreute Licht. Aus der Laufzeit der Signale und der Lichtgeschwindigkeit kann die Entfernung zum Objekt berechnet werden. Anhand mehrerer Messpunkte (1,3 Millionen / Sekunde) lässt sich somit ein genaues Abbild der Umgebung erzeugen. Das dreidimensionale Modell wird mit hochauflösenden Aufnahmen zusammengeführt und somit ein Echtzeit-Abbild des Verkehrs und des Straßenzugs erzeugt. Pro Sekunde sammelt ein autonomes Fahrzeug von Google etwa ein Gigabyte verschiedenste Daten. Die Karte wird gespeichert und bei jeder Vorbeifahrt mit weiteren stationären Details angereichert.

Folgendes Bild „sieht“ ein autonomes Fahrzeug von Google, wenn es an einer roten Lichtsignalanlage auf der linken Abbiegerspur steht – Bild: Bill Gross via Twitter

Um ein Bild des fließenden Verkehrs zu erzeugen, befinden sich in der vorderen und hinteren Stoßstange vier Radarsensoren. Eine Kamera hinter der Windschutzscheibe registriert Verkehrsschilder und Lichtsignalanlagen und kann die dort enthaltene Information mittels Bildverarbeitungssoftware in Umgebungsinformation für die Steuerungseinheit umwandeln.

Sensoren in den Reifen, ein GPS-Modul und Trägheitssensoren registrieren Fahrzeugbewegungen und berechnen in Echtzeit Fahrweg, Geschwindigkeit und in Zusammenarbeit mit der Steuerungseinheit etwaige Konfliktsituationen.

Das autonome Google-Fahrzeug ist hochgradig abhängig von detaillierten und hochauflösenden Karten der Straßen und des Terrains. Aus diesem Grund fahren die Google-Ingenieure Strecken mehrmals ab, um genügend Daten zu sammeln, bevor das Fahrzeug die Strecke autonom zurücklegen darf.

Für einen autonomen Fahrbetrieb müssen Informationen über die Umwelt und die eigene Position sowie Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges selbst und aller anderen Fahrzeuge und Objekte in unmittelbarer vorliegen. Aus der Position der statischen und variablen Objekten sowie der Fortbewegung in eine bestimmte Richtung lassen sich Steuerbefehle an die einzelnen Komponenten des Fahrzeugs wie Lenkung, Motorsteuerung oder Bremsanlage senden.

Je höher die Fahrgeschwindigkeit ist, desto größere Anforderungen werden an die Verarbeitung von Daten, die Situationsanalyse und die Verhaltensentscheidung gestellt. Der Forschungsbereich der „Künstlichen Intelligenz“ spielt daher beim autonomen Fahren eine große Rolle, da das Fahrzeug selbständig auf unterschiedlichste Situationen reagieren muss ohne zwingend zusätzliches Input eines Menschen zu erhalten.

Fahrzeugsteuerung: Situationsaspekte mit einer Objektbezogenheit 1. Grades (a) und 2. Grades (b); aus: PELLKOFER, Martin: Verhaltensentscheidung für autonome Fahrzeuge mit Blickrichtungssteuerung, Dissertation zum Doktor-Ingenieurs (Dr.-Ing.) der Fakultät für Luft- und Raumfahrttechnik der Universität der Bundeswehr München, München 2003

Dabei muss ein quasi-statisches Problem einer bestimmten Fahrsituation soweit flexibilisiert werden, dass ein plötzlich auftretendes Ereignis, zum Beispiel ein auf die Straße rollender Ball, in den Fahrprozess mit eingeflochten werden kann. Der Fahrzeugrechner muss also entscheiden können, ob er abbremst, ausweicht oder nicht reagiert. Aber auch im normal fließenden Verkehr müssen in Echtzeit Informationen generiert, verarbeitet und die entsprechenden Entscheidungen getroffen werden.

Aus diesem Grund sind die Tests im fließenden Verkehr auch so wichtig. Zurzeit treten bei Googles autonomen Fahrzeugen im Schnitt aller paar tausend Kilometer Fehler auf, die ein Eingreifen des Testfahrers notwendig machen. Dieser Wert ist für ein vollautonomen Betrieb noch zu hoch. Nur durch eine Verbesserung der Entscheidungsalgorithmen und der künstlichen Intelligenz lässt sich die Fehlerrate verringern. Und dies geht nunmal am besten im richtigen Straßenverkehr.

Dieses Video zeigt noch mal, wie die autonomen Google-Fahrzeuge technisch aufgebaut sind und funktionieren:

In diesem Video kann man mit erleben, welche Fahrmanöver Googles autonome Fahrzeuge durchführen können und mit welcher Geschwindigkeit sie einen Parcours absolvieren können.

Und eventuell werden wir in einigen Jahren nicht mehr selber hinter dem Steuer sitzen. Und auch der Motorsport (wobei das für mich eigentlich kein Sport ist) könnte eine kleine Revolution erleben. Computer können Fahrzeuge auch bei extrem hohen Geschwindigkeiten unter Kontrolle halten. Dabei machen sie nicht die typischen Lenkbewegungen, die der Mensch macht und die ein Fahrzeug bei 250 oder 300 km/h zum Ausbrechen bringen. Bei Rennen autonomer Fahrzeuge würde die Ingenieurskunst im Vordergrund stehen, da sie über Sieg oder Niederlage entscheidet. Und nicht, ob der Fahrer einen guten oder einen schlechten Tag erwischt hat. Vielleicht nicht die schlechtesten Aussichten…

[Video zum Wochenende] Banglalore in Bewegung

Bangalore ist mit über 8,4 Millionen Einwohnern die drittgrößte Stadt Indiens. Und einer der wichtigsten Standorte der indischen IT- und Luft- und Raumfahrtindustrie.

Verkehrlich und infrastrukturell hat Bangalore mit den gleichen Problemen wie fast jede andere indische Stadt zu kämpfen. Durch den großen Bevölkerungszuwachs arbeitet die für eine Stadt essenziell wichtige Infrastruktur an oder sogar über der Belastungsgrenze. Die Straßen sind im schlechten Zustand und können die Masse an Fahrzeugen kaum bewältigen. Busse sind oft überfüllt. Zudem entsprechen sie meistens nicht dem aktuellen Stand der Technik und sind entsprechend gefährlich. Hinzu kommt noch eine Armada von Motorrollern und Autorikschas, die die Stadt ebenfalls in Geiselhaft genommen haben.

Stau gehört zum Stadtbild. Hinzu kommt noch eine massive Luftverschmutzung, die zum einen direkt vom Verkehr und zum anderen indirekt vom Verkehr verursacht wird. Durch die schlechten Straßenverhältnisse und das überlastete Straßennetz ist es nicht möglich, eine leistungsfähige Müllabfuhr aufzubauen. Daher wird der Müll oftmals an Ort und Stelle am Straßenrand verbrannt, was insbesondere bei Plastikmüll zu einer massiven Luftverschmutzung führt.

Luftverschmutzung und Verkehrsprobleme in Bangalore haben ein Ausmaß erreicht, das die weitere wirtschaftliche Entwicklung der Stadt ernsthaft bedroht. Einige IT-Firmen erwogen aufgrund dessen eine Abwanderung nach Hyderabad, bislang ist das Wachstum der Stadt jedoch ungebrochen.

Die Metro Bangalore

Am 20. Oktober 2011 wurde die Metro Bangalore eröffnet, die man auch am Anfang des Videos sieht. Derzeit ist ein 6,7 Kilometer langer Abschnitt mit sechs Bahnhöfen in Betrieb. Bis 2014 soll das Netz auf zwei Linien mit einer Gesamtlänge von 42,3 Kilometern und 40 Bahnhöfen erweitert werden (Ausbaustufe 1). Davon verlaufen 8,8 Kilometer unterirdisch und 33,5 Kilometer oberirdisch. Sieben der 40 Bahnhöfe befinden sich ebenfalls unter der Erde. Die Kapazität soll bei 80.000 Passagieren pro Tag liegen. Betrieben wird die U-Bahn zwischen 6 und 22 Uhr mit einem Zehn-Minuten-Takt zwischen 8 und 20 Uhr und einem 15-Minuten-Takt in den Randzeiten.

An den sechs bisher eröffneten Bahnhöfen stehen Radabstellmöglichkeiten für jeweils 100 Fahrräder zur Verfügung. Das Abstellen kostet für die ersten vier Stunden 0,02 US-Dollar und für den ganzen Tag 0,09 US-Dollar. An den Stationen Baiyappanahalli und Swami Vivekananda Road existieren zudem Pkw-Abstellmöglichkeiten für 0,36 USD (4 Stunden) bzw. 0,91 USD (ein Tag).

Die Fahrpreise

Die Fahrpreise schwanken zwischen 10 Rupien (0,15 Euro) und 15 Rupien (~0,22 Euro). Das Pro-Kopf-Einkommen in Indien betrug 2010/2011 circa 1.027 Euro. Uni-Absolventen erhalten in Bangalore ein Durchschnittseinstiegsgehalt von umgerechnet 3.500 Euro. Ärmere Bevölkerungsschichten verdienen jedoch weitaus weniger. Große Teile der Bevölkerung müssen mit weniger als einem Dollar am Tag auskommen.

Laut mehrerer Indienforen betragen die Lebenshaltungskosten in Bangalore zwischen 25.000 und 30.000 Rupien / Monat, etwa 360 – 430 Euro. Für Rikschafahrten fallen im Monat durchschnittlich 2000 Rupien an (~ 29 Euro).

In vielen Großstädten Asiens und Indiens wurden in den vergangenen Jahren U-Bahnen errichtet, die von großen Teilen der Bevölkerung aufgrund ihres geringen Einkommens nicht genutzt werden können (bestes Beispiel: Dhaka). Durch die Wirtschaftskraft Bangalores kann zumindest ein Teil der Bevölkerung die U-Bahn nutzen, während der Großteil weiterhin auf Autorikschas, Fahrräder, unsichere Busse oder die Füße angewiesen bleibt.

Bezahlt wird mittels kontaktloser Smartcard oder Wertmarken mit NFC-Chip. Letztere sind für Einzelfahrten gültig. Smartcards können in verschiedenen Ausführungen gekauft werden. Meistens sind sie nicht wiederaufladbar und werden nach „Entleerung“ wieder zurückgegeben. Es gibt einen Tag gültige Karten, die entweder in U-Bahnen und klimatisierten Bussen oder in U-Bahnen und unklimatisierten Bussen (natürlich günstiger) genutzt werden können. Hinzu kommen Smartcards, die 10, 20 oder 30 Fahrten ermöglichen. Die Smartcard Varshik kann für 100 Rupien (~1,45 Euro) erworben werden und ein Jahr lang mit Beträgen zwischen 50 (~0,72 €) und 1.500 Rupien (~ 21,66 €) aufgeladen werden. Der Fahrpreis wird mit 15 Prozent rabattiert.

Rollmaterial

U-Bahnzug in Bangalore – Foto: Ashwin Kumar @ FlickrCC BY-SA 2.0

Als Rollmaterial dienen drei Wagen lange U-Bahn-Züge, der von einem Konsortium der Unternehmen BEML (Wagenkasten), Mitsubishi (Antrieb) und Hyundai Rotem (Endmontage) hergestellt wird. Für Ausbaustufe 1 werden insgesamt 150 Zuggarnituren mit einer Kapazität von maximal 1.000 Fahrgästen geliefert. Das Streckennetz ist in Normalspur von 1435 mm ausgeführt. Die U-Bahn-Züge sind klimatisiert und mit WLAN-Zugang ausgestattet. Die Vorder- und Endwagen sind angetrieben, der Mittelwagen ist antriebslos. Die Maximalgeschwindigkeit beträgt 80 km/h. Im Durchschnitt fährt die Metro Bangalore 32 km/h.

Stromversorgung

Die Stromversorgung erfolgt über eine Stromschiene mit 750V Gleichstrom 66/33 kV. Die Stromversorgung wird durch die ABB Group geplant und errichtet. 

Zugsicherungstechnik

Die Zugsicherungstechnik wird von Konsortium Alstom Project India Limited für 102 Millionen Dollar errichtet. An dem Konsortium sind die Unternehmen Alstom Transport SA, Thales Group Portugal S A und die  Sumitomo Corporation beteiligt.

Netzplan der Metro Bangalore (Ausbaustufe 1 und 2, die etwa 2017-2018 erreicht werden sollen) – Doc.aneesh @ Wikimedia CommonsCC BY-SA 3.0

Ausbaustufe 1

Der Beschluss eine U-Bahn in Bangalore zu bauen, wurde bereits 1993 getroffen. Damals wurde der Bau als Public Private Partnership-Projekt geplant. Diese Entscheidung führte zu 13 Jahren Stillstand. Im Vergleich dazu hatte die ebenfalls neu gebaute U-Bahn in Delhi, die nicht als PPP-Projekt geplant wurde, diese Probleme nicht. Dies führte im Jahr 2003 zu der Entscheidung, die Metro Bangalore doch nicht als PPP-Projekt zu planen und zu betreiben. Der Bau begann vier Jahre später im Jahr 2007.

Der Verzögerung vorausging ein Regierungswechsel und eine Diskussion  im Jahr 2003, ob und in welcher Form die U-Bahn gebaut werden soll. Bereits im April 2006 war absehbar, dass die ursprünglich projektierten Kosten von 977,4 Millionen Dollar nicht einzuhalten seien. Durch die Verzögerungen stiegen die Baukosten noch vor Baubeginn auf 2,1 Milliarden Dollar.

Am 24. Juni 2006 legte der indische Premierminister Manmohan Singh den Grundstein. Am 15. April 2007 nahm Navayuga Engineering die Bauarbeiten für den Streckenabschnitt zwischen M.G. Road und Baiyyappanahalli auf.

Die Eröffnung des 6,7 Kilometer langen Abschnitts der violetten Linie mit sechs Bahnhöfen fand am 20. Oktober 2011 statt, anderthalb Jahre nach dem ursprünglichen Eröffnungstermin im März 2010.

In den ersten drei Tagen nutzten 169.019 Fahrgäste die neue U-Bahn (Monatsübersicht Fahrgäste und Einnahmen Oktober – November 2011). Zurzeit nutzen im Durchschnitt 24.968 Fahrgäste / Tag die Metro Bangalore.

Die grüne Linie soll Ende 2012 eröffnet werden. Die fehlenden 11,4 Kilometer der violetten Linie und ein Reststück der grünen Linie folgen März – Juni 2013.

Ausbaustufe 2

Ausbaustufe 2 soll direkt an Ausbaustufe 1 angeschlossen werden und das Netz nochmals um zwei Linien, 72,095 km Strecke und 61 Stationen ausweiten. Die 4,78 Milliarden teure Ausbaustufe soll von 2014 – 2017 dauern und den Straßenverkehr um 35 Prozent reduzieren. Im Jahr 2017 soll die Metro Bangalore 102 Bahnhöfe und 114,4 Kilometer Strecke umfassen.

Die Kosten der zweiten Ausbaustufe sollen 4,78 Milliarden Dollar betragen.

Drei Konzepte für den Radweg der Zukunft

Die Weiterentwicklung von Infrastruktur und Verkehrsbauwerken ist immer recht schwierig. Eine Straße wird auch in Zukunft sehr viel Ähnlichkeit mit den Straßen haben, die wir heute kennen. Maximal lässt sich eine Straße noch in irgendeiner Form für die Energieerzeugung nutzen. Auch die Schienenwege der Zukunft werden aller Voraussicht nach aus zwei Stahlschienen und mehreren Schwellen bestehen. Auch wenn sich sicherlich, wie in der Vergangenheit auch, die Schienengeometrie, die Befestigung und der Unterbau verändern wird.

Weitaus mehr Innovations- und Veränderungspotenzial steckt in Radwegen. Radverkehrsinfrastruktur ist an sich sehr simpel und hat sehr viele Überschneidungen mit dem herkömmlichen Straßenbau. Dennoch gibt es eine Möglichkeiten, Radwege (in welcher Form auch immer) weiterzuentwickeln.

SkyCycle in London – Bild: Sam Martin/Exterior Architecture

Vor einigen Tagen hat der Landschaftsarchitekt Sam Martin ein interessantes Radwegekonzept für die britische Hauptstadt London veröffentlicht. Es wird geschätzt, dass im Jahr 2020 1,5 Millionen Fahrten am Tag mit dem Fahrrad in London zurückgelegt werden. Zum Status quo bedeutet dies eine Verdreifachung des Radverkehrs (heute: 500.000 Fahrten / Tag). Dies stellt die Stadt natürlich vor ganz neue Herausforderungen. Insbesondere die Raumaufteilung wird wegen der Endlichkeit der verfügbaren Fläche immer mehr zu einem Problem. Natürlich kann man anderen Verkehrsteilnehmern Fläche „entziehen“, was nichts anderes bedeutet, als dass man Stellfläche für parkende Fahrzeuge oder eine Fahrbahnspur in einen Radweg umwandelt. Jedoch besteht diese Möglichkeit aber auch nicht immer dort, wo es nötig wäre. Die einzige Möglichkeit, die oftmals bleibt, ist ein Ausweichen unter oder über die Erde.

Die Idee von aufgeständerten Radwegen ist dabei nicht neu. Horace Dobbins hat bereits 1897 eine Strecke von Pasadena nach Los Angeles gebaut.

California Cycleway im Jahr 1900 – Foto: public domain

Der SkyCycle in London

SkyCycle ist ein Netz von aufgeständerten Radwegen, die entlang der Hauptverkehrsstraßen Londons verlaufen. Es wäre nicht nur eine Lösung für das Platzproblem, sondern würde dem Radverkehr auch eine völlig neue Bedeutung im städtischen Raum verleihen. Auch würde der Luftwiderstand sinken, sodass der Effizienzgrad der Kraftumwandlung in Vortrieb um bis zu 90 Prozent steigen kann. Somit wären auch für untrainierte Radfahrer Fahrgeschwindigkeiten von 40 km/h möglich, mit Elektroantrieb entsprechend mehr.

Um den Zeitgewinn und die Baukosten gegenzufinanzieren, soll von jedem Nutzer eine Nutzungsgebühr in Höhe von einem Pfund erhoben werden. 

Der Veloway in Melbourne

Ein recht ähnliches Konzept könnte in der australischen Stadt Melbourne umgesetzt werden werden. Der Veloway soll die Northbank mit den Docklands verbinden. Er soll auf eine Länge von zwei Kilometern an eine bestehende auf einem Viadukt geführte Eisenbahnstrecke angehängt werden. Der Bau soll 24 Millionen australische Dollar, umgerechnet etwa 19,3 Millionen Euro, kosten.

Die Problematik an den Konzepten

Allerdings besteht bei Konzepten dieser Art natürlich das Problem, dass ein großer Vorteil des Radverkehrs, der einfache Zugang, verhindert wird. Das Fahrrad hat den Vorteil, dass ich mein Ziel meistens direkt anfahren kann, ohne große Umwege in Kauf nehmen zu müssen. Ebenso entfällt die Suche nach einem Parkplatz und der (Fuß-)Weg vom Parkplatz zum Ziel (und umgekehrt). Aufgeständerte Radwege haben jedoch nur einzelne Zu- und Abgangsmöglichkeiten, sodass durchaus Umwege in Kauf genommen werden müssten. Die Einfachheit geht verloren. Für längere Fahrten ist diese Form des Radwegs sicherlich interessant, auch wenn die letztliche Umsetzung fraglich ist.

Problematisch dürften auch die raltiv hohen Baukosten je Kilometer sein. Die Opportunitätskosten des Kapitals, also letztendlich die Frage „Was könnte man mit dem Geld sonst noch machen?“ steht ebenfalls im Raum. Statt für ein oder zwei Kilometer Radweg einen zweistelligen Millionenbetrag aufzuwenden, könnte man mit diesen finanziellen Mitteln mehrere Kilometer konventionelle Radwege bauen und Lücken im Netz schließen. Zum Vergleich: Ein Kilometer Radweg kostet je nach Ausführung um die 200.000 Euro.

Von fest zu variabel

Radwege müssen aber auch nicht zwingend ein fest installiertes Verkehrsbauwerk sein. Man kann Radwege sogar virtuell darstellen. Das nun vorgestellte Konzept soll allerdings kein Radweg an sich sein, sondern die Sicherheit von Radfahrern in der Nacht erhöhen. Das amerikanische Unternehmen XFire hat eine spezielle Rückleuchte entwickelt, die mittels Laser eine Art Radweg hinter dem Radfahrer erzeugt und somit die Sichtbarkeit des Radfahrers erhöhen soll.

Der Laser-Radweg kann auf eine Entfernung von über anderthalb Kilometern erkannt werden und ist auch im Kegel von Scheinwerfern und Straßenlaternen erkennbar. Ob es die Verkehrssicherheit wirklich erhöht, müssen wir sehen…

Schlußstrich

Ich kann Politiker als Klasse nicht leiden. Sie sind die letzte Gruppe, auf die wir uns konzentrieren sollten, wenn wir unsere Städte richtig hinbekommen wollen. Ihr Geschäft ist – von einigen Ausnahmen abgesehen – der Kompromiss, die Verhandlung, nicht Überlegungen, was getan werden müsste und wie wir es tun. Ich sage meinen Studenten: Erkundet, was nötig ist, aber denkt nicht darüber nach, ob Politiker das umsetzen können. Vergesst die. Ich glaube nicht an Masterpläne. Die Einstellung, dass alles kontrolliert werden muss, gefällt mir nicht. Ich glaube an eine Stadtplanung, die mehr dem Aussäen auf einem Acker gleicht, auf dass dort etwas von unten wachsen kann.
Richard Sennett, Kultursoziologe, ZEITWissen vom 15.11.2013

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