Verkehrsmanagement. Themenheft Herbst 2011

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1 Verkehrsmanagement Themenheft Herbst 2011

2 Herausgeberin R+R Burger und Partner AG Haselstrasse 1 CH Baden Telefon Fax Langmauerweg 12 CH Bern Telefon Fax Autoren Dr. Thomas Herrmann Renato Käppeli Klaus-Peter Liedtke Dr. Jost Lüking Christoph Marti Christoph Sigrist Redaktion und Gestaltung R+R Burger und Partner AG Fotorechte Falls nicht anders vermerkt, R+R Burger und Partner AG Druck Peter Gaffuri AG Nachbestellung und weitere Auskünfte R+R Burger und Partner AG Baden, Oktober 2011

3 Inhalt Vorwort Warum Verkehrsmanagement? Management des Eisenbahnverkehrs Zentrales Management des europäischen Luftverkehrs Verkehrslenkung auf dem Nord-Ostsee-Kanal Verkehrsmanagement im urbanen Raum Verkehrskapazitäten temporär erhöhen Bauen unter Betrieb Verkehrsdatenerfassung Know-how bei R+R

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5 Liebe Leserin Lieber Leser Seit eh und je wird Verkehr gelenkt. Kaum noch eine Eisenbahn ohne Streckenblocks, Stellwerke und Zugleitsystem. Kein moderner Luftverkehr ohne Flugsicherung. Kaum noch eine Stadt ohne Lichtsignale auf ihren Strassen. Verkehrslenkung dient in erster Linie der Verkehrssicherheit. Verkehrsmanagement geht weiter. Zum Sicherheitsziel kommen Effizienz ziele, Produktivitätsziele und Nachhaltigkeitsziele hinzu. In der vorhandenen Infrastruktur soll möglichst viel "wertvoller" Verkehr möglichst rasch, sicher und nachhaltig bewältigt werden. Verkehrsmanagement in Häfen, Bahnhöfen und Güterterminals verkürzt die Umschlagszeiten, optimiert Personal- und Maschineneinsatz und steigert Umschlagsmengen und -werte. Verkehrsmanagement auf der Schiene, auf der Strasse, in der Luft und auf dem Wasser vermindert Verspätungen, Ressourcenverschwendung und Umweltbelastungen, erhöht den Durchsatz der vorhandenen Infrastruktur und vermeidet teure Infrastrukturausbauten. Verkehrsmanagement umfasst nicht nur das Management des Verkehrsablaufs, sondern auch das Management der Kapazitäten, soweit das möglich ist. Verkehrsträger, die früh auf Verkehrslenkung angewiesen waren und immer unter Kapazitätsbeschränkungen gelitten haben, namentlich die Eisenbahn, sind punkto Verkehrsmanagement am weitesten. Verglichen damit sind die Möglichkeiten im Strassenverkehr eher beschränkt. Strassenverkehr ist überwiegend Individualverkehr, der sich seine eigenen Wege sucht und dabei trotz allen Kapazitätsproblemen viele Freiheiten hat. Die Einschränkung des persönlichen Handlungsspielraums durch hoheitliches Verkehrsmanagement selbst wenn es im Interesse des Gesamtwohls erfolgt stösst auf Widerstand. Kommt dazu, dass Verkehrsmanagement nicht kostenlos ist, selbst wenn es langfristig viel Geld sparen hilft. Mit den Beiträgen im vorliegenden Themenheft wollen wir die Brücke schlagen: über Verkehrsträger wie Eisenbahn und Luftfahrt hinweg zur Strasse. Wir zeigen erfolgreiche oder erfolgversprechende Ansätze im Verkehrsmanagement und gehen auf besondere Herausforderungen, z.b. bezüglich Datenbedarf und -erhebung, ein. Wir würden uns freuen, wenn wir mit diesen Beiträgen Anregungen zur Weiterentwicklung von Verkehrsmanagement liefern können. Dr. Jost Lüking Geschäftsführer R+R Burger und Partner AG 5

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7 Warum Verkehrsmanagement? Verkehrsmanagement setzt auf zeit nahe Interventionen im Verkehr anstatt auf langfristige Planung des Verkehrs. Der Verkehr wird nicht nur als planbare, sondern in erster Linie als steuerbare Grösse betrachtet. Es ist Aufgabe des Verkehrsmanagements, den Verkehrsfluss kurzfristig und adaptiv zu optimieren, während das Mobilitätsmanagement die grossräumigen Verkehrsbewegungen und die Verkehrsnachfrage langfristig und nachhaltig beeinflussen soll. "Verkehrsmanagement ist die Gesamtheit aller Massnahmen planerischer, technischer, organisatorischer und rechtlicher Art, die räumlich und zeitlich geeignet sind, den gesamten Verkehrsablauf für Benutzer, Betreiber und Dritte optimal zu gestalten." So definiert das Bundesamt für Strassen ASTRA den vielseitig verwendeten Begriff in seinem Leitbild Verkehrs-Telematik (ITS-CH 2012). Verkehrsmanagement bezieht sich jedoch nicht nur auf die Strasseninfrastruktur (obschon Verkehrsmanagement oft in diesem Zusammenhang verwendet wird), sondern auf alle Verkehrsinfrastrukturen (Strasse, Schiene, Wasser, Luft). Die Aufgaben und Lösungsstrategien sind sich in allen Verkehrssystemen prinzipiell ähnlich. Die Lösungsansätze und die Umsetzung sind allerdings sehr verschieden, wobei sie sich unter anderem in der Art und Weise des Informationsgewinns und der Informationsverarbeitung unterscheiden. Im Gegensatz zu Verkehrsmanagement befasst sich das Mobilitätsmanagement mit übergeordneten mittelund langfristigen Aufgaben wie der Reduktion der Fahrzeugbewegungen, die ohne Einschränkung oder sogar Gefährdung der Bewegungsfreiheit unserer Gesellschaft im Alltag statt- finden soll. Mobilitätsmanagement soll dazu beitragen, eine nachhaltige Mobilität zu fördern, eine Mobilität, die sozial- und umweltverträglich ist. Während das Mobilitätsmanagement versucht, die Mobilitätsnachfrage und -ansprüche der einzelnen Verkehrsteilnehmer dauerhaft zu beeinflussen, befasst sich das Verkehrsmanagement im Gegensatz dazu mit der Bewältigung des momentan auftretenden Verkehrs und sucht "online" während des Betriebs kurz- bis mittelfristige Lösungen, um den Verkehrsfluss aufrecht zu erhalten. Verkehrsmanagementanlagen Das Verkehrsmanagement zur Umsetzung des Leitbildes ITS-CH 2012 umfasst die Bereiche Verkehrslenkung, Verkehrsleitung, Verkehrssteuerung und Verkehrsinformation, aber auch Konzepte zur Verkehrskontrolle. Deshalb sind in der Regel Verkehrsmanagement und Betriebsleitung eng 7

8 von seinem Ausgangsort an seinen Zielort zu gelangen, soll optimiert werden. Aus Sicht des einzelnen Verkehrsteilnehmers würde dies eine Verkürzung der eigenen Reisezeit bedeuten. Aus Sicht des Betreibers oder der Gemeinschaft ist jedoch nicht die individuelle Minimierung der Reisezeit jedes Einzelnen das Ziel, sondern die Minimierung der Summe aller Reisezeiten aller Verkehrsteilnehmer (Systemoptimierung). Die Sichtweise des Individuums steht somit oft im Widerspruch zu den Zielen der Gemeinschaft. Infrastrukturanlagen Bahnhof Bern: Verkehrsmanagement ist beim Schienenverkehr seit Anbeginn ein zentrales Thema Eurocontrol: Zentrale Luftverkehrskoordination für Europa in Brüssel. Foto: Eu r o c o n t r o l miteinander verknüpft. Verkehrsleitzentralen und adaptive Steuerungen von Lichtsignalanlagen sind Beispiele für Verkehrsmanagementanlagen seitens Strassenbetreiber. In städtischen Gebieten sind Parkleitsysteme, welche das Auffinden freier Parkplätze erleichtern sollen, typische Umsetzungen. Bei den öffentlichen Verkehrsbetrieben (städtische Bus- und Tramnetze) gehören u.a. die rechnergestützten Betriebsleitsysteme und beim Schienenverkehr die Netzsteuerungen und Stellwerke zu den Verkehrsmanagementanlagen. Im Luftverkehr sind die Flugverkehrskontrollstellen für die Flugsicherung und das Verkehrsflussmanagement zuständig und in der Schifffahrt leisten dies Verkehrs- und Revierzentralen. Zur Erreichung seiner Ziele bedient sich das Verkehrsmanagement der modernen Elektrotechnik und baut auf verschiedenen Teilsystemen auf: Systeme zur Erkennung von Verkehrszuständen, Meldenetze zur Datenübermittlung in eine Zentrale, intelligente Systeme und Steuereinrichtungen zur Beeinflussung des Verkehrs und Informationseinrichtungen zur gezielten Lenkung von Verkehrsteilnehmern oder ganzen Mobilitätsströmen. Massnahmen Oft hat Verkehrsmanagement zum Ziel, den gegenwärtigen Verkehrsfluss so zu steuern, dass möglichst viel Verkehr in möglichst kurzer Zeit bewältigt werden kann. Die Zeit, die ein Verkehrsteilnehmer benötigt, um Um die Reisezeiten senken zu können, müssen innerhalb des Verkehrsmanagements Massnahmen ausgelöst werden, die den "Durchsatz" erhöhen. Um eine optimale Nutzung zu erreichen, muss das Verkehrsmanagement Kapazitätsengpässe im bestehenden Verkehrssystem bewirtschaften, ohne die Sicherheit zu reduzieren. Kapazitätsengpässe entstehen nicht nur im Ereignisfall, bei Grossanlässen oder bei Baustellen, sondern immer häufiger aufgrund von Verkehrsüberlastung. In diesen Situationen ist die Nachfrage grösser als die zur Verfügung stehende Kapazität. Auch bei den öffentlichen Verkehrsmitteln bestehen Engpässe, vor allem zu Stosszeiten am Morgen und Abend, da die zur Verfügung gestellten Sitzplätze oft nicht ausreichen, um allen Passagieren einen Sitzplatz anbieten zu können. Zudem konkurrieren auf der Strasse die Fahrzeuge des Individual- und Güterverkehrs mit den Fahrzeugen des öffentlichen Verkehrs. Zur Engpassbewirtschaftung gehören deshalb Massnahmen, die direkt in den Verkehrsfluss eingreifen (z.b. Lichtsignalanlagen, Bus bevorzugung, Ge schwindigkeits re duk tion en), um den vorhandenen Strassenraum besser auszu nutzen und Prioritäten setzen zu können die den Verkehr lenken (z.b. Umfahrungsempfehlungen bei Überlastungen oder Grossanlässen), um Staus zu verhindern die temporär die Transport kapazitäten erhöhen (z.b. grössere An zahl Sitze in öffent lichen Verkehrs mitteln, grös sere Transportgefässe oder Ent las tungs ver bin dun - gen), um das Trans port vo lumen pro Zeit ein heit zu er höh en 8

9 die die bestehenden Flächen zeitlich begrenzt einem neuen Zweck als dem eigentlich vorgesehenen zuführen (z.b. Pannenstreifenumnutzungen auf Autobahnen), um temporär die Kapazität zu steigern. Mit diesen Massnahmen sollen die Verkehrsströme verstetigt und die Verkehrssicherheit erhöht werden. Insgesamt soll die Qualität der Benutzung der Verkehrsinfrastruktur für die Gesamtheit der Verkehrsteilnehmer verbessert werden. Zusätzlich kann damit die Lärm- und Umweltbelastung in stark belasteten Gebieten vermindert werden, da Stop-and-Go-Verkehr vermieden wird weniger Treibstoff verbraucht wird und die Feinstaubbelastung sinkt weniger Verkehr auf ungewünschte Routen ausweicht weniger Land verbraucht wird, weil Ausbaumassnahmen wegfallen. Informationsbeschaffung Basis für all diese Verkehrslenkungsund Verkehrsbeeinflussungsmassnahmen sind Daten, die aus den unterschiedlichen Informationssystemen zentral verarbeitet werden. Solche Systeme sind vielerorts zu finden: z.b. Induktionsschlaufen bei Lichtsignalen, Verkehrszählsysteme, Parkplatzzähler, Radaranlagen oder Kameras mit Fahrzeugerkennung. Verkehrsbeobachtungssysteme müssen nicht zwingend elektronisch sein. Das Wissen um Behinderungen auf Grund von geplanten Baustellen oder Veranstaltungen, aber auch Beobachtungen der Verkehrsteilnehmer selber, können ebenfalls zur Datenbeschaffung hinzugezählt werden. Sind diese Daten alle an einer zentralen Stelle vorhanden, können mit Hilfe von geeigneten Algorithmen Massnahmen abgeleitet werden, die den Verkehr günstig beeinflussen, um somit die Gesamtreisezeiten der Verkehrsteilnehmer zu minimieren. Zur Verbesserung der Qualität der Massnahmen können zahlreiche zusätzliche Hilfsmittel eingesetzt werden: Verkehrsmodelle, welche die Verkehrsentwicklung prognostizieren, Datenarchive zur Erkennung von Verhaltensmustern und Wirkungszusammenhängen oder strategische Hilfsmittel, die den Verkehr koordinieren und die einzelnen Massnahmen synchronisieren. Schulhausplatz Baden: Verkehrsknoten mit hohem Verkehrsaufkommen verlangen effiziente Verkehrsmanagementlösungen Solche Massnahmen und Informationen müssen wieder ins "Feld" übermittelt und den Verkehrsteilnehmern zur Verfügung gestellt werden. Dazu werden Informationssysteme bedient, die für die Verkehrsteilnehmer verbindlich sind (z.b. Rot/Grünschaltung bei Lichtsignalen oder Schalten von Zugsignalen) die lenkenden Charakter haben (z.b. Signalisation von Umleitungen, Anschlusszüge im Fahrplan) die den Verkehrsteilnehmer mit zusätzlichen Informationen versorgen, welche ihm die Bewegung im System erleichtern sollen (z.b. Parkleitsystem oder Kundeninformationssysteme bei der Bahn). Kosten und Nutzen Die Erfassung und Verarbeitung dieser Daten und Informationen ist nicht kostenlos und kann je nach Umfang zu beträchtlichen Investitionen und erheblichem Betriebsaufwand führen. Dasselbe gilt für die Umsetzung der Massnahmen: obwohl teure bauliche Investitionen wie Ausbauten der Verkehrsinfrastruktur nicht in den Bereich des Verkehrsmanagements gehören, können auch Verkehrsmanagementmassnahmen als Teil umfangreicher Unterhaltsarbeiten an der bestehenden Infrastruktur hohe Kosten auslösen, wie das Sanierungsprojekt des Gotthard-Strassentunnels momentan zeigt. Die Rechtfertigung von hohen Kosten zur Einführung von verkehrsbeeinflussenden Massnahmen führt (fast) immer über die Abschätzung der volkswirtschaftlich relevanten Stau- bzw. Zeitkosten, welche die Verkehrsteilnehmer nicht hätten, wenn der Verkehr flüssig wäre. Zusätzlicher Nutzen kann erzielt werden, wenn durch verkehrsbeeinflussende Massnahmen auch die Verkehrssicherheit erhöht oder die Umwelt- und Lärmbelastung gesenkt werden kann. Nicht zuletzt stehen den Verkehrsmanagementkosten die vermiedenen Kosten eines Infrastrukturausbaus gegenüber. Solche Kosten-Nutzen-Überlegungen führen oft zur Entscheidung, ob verkehrsbeeinflussende Massnahmen ergriffen werden sollen oder nicht. Investitionen in Verkehrsmanagementanlagen können nicht nur seitens Betreiber, sondern auch auf Seiten des Benutzers getätigt werden. Werden sie von der Gesellschaft bzw. dem Betreiber getragen, so wird versucht, für die Gemeinschaft der Verkehrsteilnehmer eine gute Lösung zu finden der Nutzen soll allen Verkehrsteilnehmern zu Gute kommen. Investiert ein Verkehrsteilnehmer selbst in eigene Verkehrsinformationssysteme, so möchte er daraus einen persönlichen Vorteil gegenüber den anderen Verkehrsteilnehmern gewinnen, indem er auf Grund eines Informationsvorsprungs einen geringeren Zeitaufwand für seine Reise hat. Mit modernen Hilfsmitteln ist ein Benutzer in der Lage, beispielsweise Staus frühzeitig zu erkennen und durch veränderte Routenwahl oder eine Anpassung seiner 9

10 Prozessablauf des Verkehrsmanagements Abfahrtszeit darauf reagieren zu können. Jeder Nutzer entscheidet individuell, ob er den Stau und damit den Zeitverlust in Kauf nimmt, ob er eine Umwegfahrt als insgesamt schneller beurteilt, oder ob er die Nutzung der Strasse zeitlich verschiebt. Haben viele Nutzer zusätzliche Informationen wie Staumeldungen oder spezifische Ortskenntnisse (Schleichwege), so werden sich die Nutzer auf einem anderen Strassenabschnitt wieder treffen und Lärm sowie Behinderungen an Orten verursachen, an denen dies unerwünscht ist. Solch unkoordiniertes Verhalten kann sich also kontraproduktiv auswirken. Massnahmen im Verkehrsmanagement sollen diesen unerwünschten Auswirkungen entgegenwirken, indem durch Informationen und Hilfsmittel die individuelle Optimierung zwar unterstützt wird, ohne jedoch der Systemoptimierung entgegenzuwirken. Wirksamkeit Können Nutzen und Wirksamkeit bei der Einführung von Massnahmen zur Verkehrssteuerung, Verkehrslenkung und Verkehrsinformation nicht nachgewiesen werden, so wird man von der Installation dieser komplexen und aufwendigen verkehrstelematischen Systeme absehen. Die Wirksamkeit einer Verkehrsmanagementmassnahme im Strassenverkehr hängt direkt mit der individuellen Freiheit jedes einzelnen Verkehrsteilnehmers zusammen. Je wirksamer eine Massnahme sein soll, desto weniger Freiheiten bestehen, sich im Verkehrssystem individuell zu bewegen. Verkehrsflüsse und Verkehrsverhältnisse ändern ständig, so dass es von Natur aus unmöglich ist, die genaue Position eines Fahrzeugs für mehr als 2 Minuten vorherzusagen. Dies kann kaum behoben werden, da die Verkehrsteilnehmer individuelle Start- und Zielorte haben und nicht koordinierte Verkehrsbewegungen durchführen. Im öffentlichen Verkehr und vor allem im Eisenbahnverkehr wurde hingegen diese Koordination durch das Erstellen eines Fahrplans eingeführt. Das Individuum kann nicht mehr zu einer beliebigen Zeit seine Reise antreten, sondern muss sich an einem allgemeinen Fahrplan orientieren. Zusätzlich hat eine Leitstelle durch die Echtzeitinformationen aus den Sicherungsanlagen einen guten Überblick über die Positionen der Fahrzeuge sowie über die aktuellen oder in Zukunft entstehenden Engpässe. Insofern ist Strassenverkehr chaotisch mit vielen Freiheiten der Verkehrsteilnehmer organisiert, der Eisenbahnverkehr hingegen verläuft weitgehend koordiniert, da die Freiheiten jedes einzelnen markant geringer sind. Durch Massnahmen im Verkehrsmanagementbereich auf der Strasse werden die Freiheiten jedes einzelnen Strassennutzers reduziert, so dass sich das System Strasse dem System Bahn diesbezüglich annähert. Zukunftsaussichten In Zukunft sind nicht nur die Strassenanlagen mit verkehrstelematischen Hilfsmitteln ausgestattet, sondern auch die Fahrzeuge selber. Satellitengestützte Navigation (GPS) sowie Bordelektronik, die beim Fahren und Parken hilft sowie der Sicherheit dient, werden immer mehr Einzug halten. Dass diese Systeme auch miteinander kommunizieren können und somit in Zukunft auch das Verkehrsgeschehen intrinsisch beeinflussen können, versteht sich von selbst (Car2Car Communication). Diese zusätzlichen Informationen können bei der Verkehrslenkung und Verkehrsbeeinflussung helfen, die Reisezeiten weiter zu optimieren und die Sicherheit zu erhöhen. Allerdings wird damit auch die individuelle Freiheit beschränkt, denn die elektronischen Systeme schlagen andere, neue Verhaltensweisen vor, die nicht unbedingt immer intuitiv sind. Zum Weiterlesen: Stichworte zur Verkehrstelematik, Plattform its-ch, Verkehrs-Telematik (its-ch 2012) Leitbild für die Schweiz im Jahre 2012, ASTRA, Leitfaden Verkehrstelematik, Bundesministerium für Vekehr, Bau- und Wohnungswesen,

11 Management des Eisenbahnverkehrs Verkehrsmanagement im Eisenbahnbereich ist seit den Anfängen der Eisenbahn ein zentrales Thema und unterscheidet sich in einigen wesentlichen Punkten vom Verkehrsmanagement im Strassenbereich. Die zur Verfügung stehenden Kapazitäten werden im Voraus durch einen öffentlichen Fahrplan belegt. Die Qualität dieses Fahrplans kann im Nachhinein, z.b. durch die Auswertung der Pünktlichkeit, überprüft und zusammen mit dem Angebot bewertet werden. Verkehrsmanagement bei der Bahn soll nicht nur den Verkehr und die Kapazitäten regeln, sondern insbesondere die Sicherheit der Fahrten gewährleisten. Dadurch, dass die Bahn spurgebunden fährt und damit keine Möglichkeit hat, auf externe Einflüsse durch Ausweichmanöver zu reagieren, ist die Zugsicherung eng mit der Verkehrsleitung verknüpft. Steuerung und Sicherung des Bahnbetriebs ist die Aufgabe der Fahrdienstleiter, die in den Stellwerken ihre Arbeit verrichten. Die Technik in den Stellwerken ist unterschiedlich: Während die handgesteuerten, mechanischen Stellwerke heute auf den Hauptlinien nur noch Nostalgie sind, sind elektromechanische, Relais- und elektronische Stellwerke inzwischen überall anzutreffen. Für grossräumige dispositive Entscheide und Eingriffe in den Betriebsablauf sind Betriebsleiter zuständig. Sie orientieren sich am Fahrplan, der für jeden Zug vorsieht, zu welcher Zeit er sich wo befindet, welche Halte er einlegen muss, wie lange die Halte dauern, mit welcher Geschwindigkeit die Strecken befahren werden oder in welcher Reihenfolge die Züge die Strecken befahren. Während einige dieser Informationen öffentlich sind (z.b. wo der Zug hält, wann er abfährt), sind andere Informationen nur für die Fahr- und Betriebsleiter notwendig (Reihenfolge der Züge, Streckenbelegung, etc.). Zusätzlich sind die Betriebsleitzentralen auch im Störungs- bzw. Notfall eine wichtige Stelle, da Informationen zu technischen und rettungsrelevanten Institutionen (Feuerwehr, Polizei, Sanität, bahninterne technische Dienste, etc.) von hier aus organisiert werden können. Unterschiede zwischen Strassenund Eisenbahnverkehr Ein wesentlicher Unterschied zwischen dem Verkehr auf der Schiene und auf der Strasse besteht darin, dass die Fahrten auf dem Verkehrsnetz der Bahn auch als Folge des spurgebundenen Betriebs geplant stattfinden und dass dieser Plan öffentlich ist. Die Züge fahren zu bestimmten im Voraus definierten Zeiten und bringen die Verkehrsteilnehmer in ebenfalls publizierten und im Voraus 11

12 ETCS Rechner GSM-R Schematische Darstellung ETCS Radio Block Center (RBC) festgelegten Reisezeiten zu den Bestimmungsorten. Die Zuverlässigkeit dieses Planes und das Angebot, das mit dem Plan verbunden ist, bestimmen über Erfolg oder Misserfolg der Eisenbahnunternehmung. Die Mobilität von Gütern und Personen wird nicht durch individuelle Fahrzeuge sichergestellt, sondern durch öffentliche, gemeinschaftliche Gefässe. Personen, welche die Eisenbahn benutzen möchten, müssen ihre zeitlichen Präferenzen dem Fahrplan anpassen. Ist die maximale Auslastung erreicht, bzw. die entsprechende Transportmöglichkeit nicht vorhanden, die Reisezeit nicht attraktiv genug oder sind die Preise zu hoch, so muss auf Alternativen zurückgegriffen werden meist der Transport auf der Strasse. Ein weiterer Unterschied wird dann offensichtlich, wenn Unterhaltsarbeiten anstehen. Nicht selten werden durch die Arbeiten Behinderungen verursacht, da die Kapazität der Anlage temporär nicht oder nur eingeschränkt zur Verfügung steht. Vor allem im untergeordneten Strassenbereich werden die Baustellen ohne grossen Organisationsaufwand installiert, Umleitungen wenn nötig signalisiert und die Unterhaltsarbeiten durchgeführt. Ein Nutzer muss "einfach damit leben" und flexibel seine Verkehrsbedürfnisse anpassen. Im öffentlichen Verkehr hingegen müssen bei wesentlich eingeschränkter Kapazität erhebliche Personen- und/oder Güterströme umgeleitet und gelenkt werden. Diese Aufgaben werden nicht den Nutzern delegiert, sondern erfordern einen Driver Machine Interface Stellwerk Eurobalise zur Positionsbestimmung Gleisfreimeldung hohen logistischen Aufwand und eine sorgfältige Planung seitens der Transportunternehmungen selber. Sie sind dafür verantwortlich, dass ihre Kunden informiert werden und sorgen gegebenenfalls für Ersatztransporte. Eingriffe in die Kapazität während Unterhaltsarbeiten der Verkehrsanlagen ziehen im Schienenverkehr bzw. allgemein im öffentlichen Verkehr einen grösseren Informations- und Dispositionsaufwand mit sich, der nicht von den Verkehrsteilnehmern selbst bewältigt werden kann. Zugsicherungssysteme als zentrales Element des Verkehrsmanagements auf der Schiene Zuverlässige Sicherungssysteme sind im schienengebundenen Verkehr notwendig, um einen reibungslosen Ablauf des geplanten Betriebs sicherzustellen. In Abhängigkeit der zu fahrenden Geschwindigkeit sind punkt- oder linienförmige Beeinflussungs- und Leitsysteme notwendig, die einem Fahrzeugführer punk tuell bzw. kontinuierlich Informationen übermitteln. Wesentlich in der Zugsicherung ist der Bremsweg. Der Abstand zwischen Vorsignalen und Hauptsignalen bei konventioneller Aussensignalisierung ist so bemessen, dass ein Fahrzeug stets vor dem Hauptsignal anhalten kann. Steht ein Signal auf grün, so vertraut der Fahrzeugführer darauf, dass die vor ihm liegende Strecke frei ist. Signale wirken allerdings nicht direkt auf einen Zug oder ein Tram, sondern müssen durch den Fahrzeugführer wahrgenommen werden. Zeigt ein Signal Halt an, so muss der Lokführer entsprechend reagieren und den Bremsvorgang rechtzeitig einleiten. Übersieht oder missachtet der Fahrzeugführer das Signal, kann es zu einer erheblichen Gefährdung des Betriebs kommen und schwere Unfälle zur Folge haben. In der täglichen Umsetzung des Fahrplans treten immer wieder äussere Einflüsse auf, die eine Reaktion bzw. Intervention des Fahrzeugführers oder der Leitstelle erfordern. Sind Verkehrsinfrastrukturanlagen und Betrieb sehr komplex ausgelegt, erfordern solche Eingriffe ein hohes und detailliertes Verständnis über das System und die Auswirkungen von Interventionen. Deshalb funktionieren bis heute nur wenige Anlagen vollautomatisch; im Wesentlichen sind diese Anlagen sehr einfach aufgebaut und in sich abgeschlossen (geringe Interaktion mit umliegenden Systemen). Je höher das Gefährdungspotential externer unsteuerbarer Ereignisse sein kann, desto höher ist der Anteil der technischen Sicherungen. Ausbau der Kapazität Die Nachfrage an Transportkapazitäten auf gewissen Strecken ist so gross, dass die Fahrpläne immer dichter und somit die Infrastrukturanlagen immer besser ausgelastet werden. Mit neuen Sicherungsanlagen wird versucht, den bestehenden Sicherheitslevel weiterhin zu gewährleisten, während gleichzeitig die Infrastrukturanlagen wesentlich besser ausgenutzt werden. In der Schweiz ist seit ein paar Jahren ETCS Level 2 im Einsatz (Strecken Mattstetten-Rothrist und Lötschbergbasistunnel). Dabei werden die Signalinformationen nicht mehr streckenseitig ausserhalb des Fahrzeugs angezeigt, sondern direkt im Führerstand. Die Informationsübertragung zwischen Fahrzeug und Betriebsleitzentrale erfolgt über Mobilfunkstandard GSM-R (GSM-Rail). Die bisherige punktuelle Beeinflussung der Züge wird zunehmend durch eine kontinuierliche Beeinflussung durch Datenübermittlung direkt in den Führerstand abgelöst. Ein wichtiger Grund für diese Massnahme ist, dass Aussensignale durch den Fahrzeugführer bei hohen Geschwindigkeiten (mehr als 160 km/h) nicht mehr sicher wahrgenommen werden können und 12

13 somit im Führerstand angezeigt werden müssen. Eine aus verkehrstechnischer Sicht interessante Möglichkeit bei der Führerstandsignalisierung ist die Tatsache, dass kontinuierliche Anweisungen an den Lokführer übermittelt werden können. So muss mit neuen Anweisungen nicht bis zum nächsten Signal gewartet werden, und Reaktionen auf neue Umstände können schneller umgesetzt werden. Schliesslich ist die Führerstandsignalisierung ein Schritt in Richtung Automatisierung des Zugbetriebs. Ein wesentliches Argument für die europaweite Einführung des ETCS-Standards ist, dass grenzüberschreitender Verkehr beschleunigt und so das System Bahn attraktiver gestaltet werden kann. Zudem sollen die Zulassung von Fahrzeugen vereinfacht und die Investitionskosten in neues Rollmaterial gesenkt werden. Auf der anderen Seite kann ein Infrastrukturbetreiber durch die Installation von ETCS die Kapazität einer Strecke erhöhen und somit mehr Trassen verkaufen und höhere Einnahmen generieren. Allerdings sind die Installationskosten sehr hoch, so dass momentan meist nur auf zentralen Netzteilen eine In stallation von ETCS Level 2 in Betracht gezogen wird. Im Gegensatz dazu wird z.b. in Dänemark momentan die Migration des gesamten Streckennetzes auf ETCS Level 2 vorbereitet. Pünktlichkeit als Qualitätskriterium Mit der höheren Kapazität und dichter befahrenen Strecken steigt aber auch das Risiko, durch äussere Einflüsse vom vorgegebenen Fahrplan abzuweichen. Die Qualität der Umsetzung des Fahrplans ist relativ einfach messbar, nämlich durch die Pünktlichkeit der Züge. Allerdings ist die Pünktlichkeit allein nicht ausschlaggebend, denn selbst bei pünktlichem Betrieb eines Zuges können die Anschlusszüge verspätet sein. Es entstehen Anschlussbrüche und dadurch erhebliche Verspätungen bei den Fahrgästen. Ausserdem lässt sich die Pünktlichkeit auch dadurch verbessern, dass Zugläufe gekürzt oder sogar gestrichen werden; d.h. der Service wird abgebaut und kann trotz hoher Pünktlichkeit tief sein. Üblicherweise sind in den Fahrplänen Reserven eingebaut, die im täglichen Anzeigetafel Hauptbahnhof Bern: Pünktlichkeit und gute Anschlüsse als Qualitätskriterium Betrieb dazu benutzt werden können, geringe Verspätungen aufzufangen. Solche Reserven werden z.b. bei Haltebahnhöfen eingeführt, indem zur minimal notwendigen Haltezeit für den Fahrgastwechsel zusätzliche Zeit eingeplant wird. Trifft nun ein Zug zu spät ein, kann er trotzdem pünktlich seine Fahrt wieder aufnehmen. Weitere Reserven werden geschaffen, indem für eine Strecke von A nach B nicht mit der technisch minimal möglichen Reisezeit, sondern mit einer leicht längeren Reisezeit geplant wird. Ein dichter Fahrplan erfordert deshalb von den Betriebsleitzentralen, Fahrzeugführern und Stellwerken eine möglichst genaue Produktion des Fahrplans und bei Abweichungen davon eine grosse Flexibilität. Zeitreserven müssen einerseits in der Phase der Fahrplanerstellung gezielt eingebaut und andererseits während des Betriebs aktiv bewirtschaftet werden. Im Störungsfall, d.h. wenn die Zeitreserven nicht ausreichen, um eine Verspätung aufzufangen, sind die hohe Flexibilität der Betriebsleiter und ihre guten Kenntnisse des Systems gefragt. Ihre Massnahmen (z.b. Abwarten eines verspäteten Anschlusszuges, vorzeitiges Wenden eines Zuges bei sehr grosser Verspätung) haben unmittelbare Auswirkungen auf die Personen- und Gütertransporte. Verkehrsbeeinflussungsmassnahmen und Betriebsleitsystem Verkehrsbeeinflussungsmassnahmen der Betriebsleiter zielen darauf ab, die Pünktlichkeit zu gewährleisten bzw. zu verbessern natürlich ohne die Sicherheit zu gefährden. Das zentrale Element jedes Betriebsleitsystems ist die Datenverarbeitung. Daten aus dem laufenden Betrieb werden dabei mit den ursprünglichen Planungsdaten verglichen und Abweichungen über dem Grenzwert angezeigt. Wichtigstes Element hier ist, dass zu jeder Zeit die Standorte aller Fahrzeuge bekannt sind, damit Fahrplanabweichungen erkannt werden können. Möchte nun der Betriebsleiter aktiv ins Geschehen eingreifen und einem Fahrzeugführer Informationen übermitteln, benötigt er einen Kommunikationskanal für Sprache und/oder für Daten. Mittels Sprachkommunikation können vor allem Anweisungen oder betriebliche Informationen ausgetauscht werden, während bei der Datenkommunikation die Standortbestimmung im Vordergrund steht. Einfache Anweisungen oder einfache Störungsmeldungen können ebenfalls über die Datenkommunikation erfolgen. Zusätzlich zu den bahnbetrieblichen Anweisungen können auch Kunden informiert werden; sei dies durch Sprach- oder durch Textinformationen. Fahrgäste erhalten so beispielsweise direkt Informationen über Umsteigemöglichkeiten oder können über Störungen im Betrieb informiert werden (z.b. Abweichung der Fahrroute infolge eines Unfalls). So können Passagierströme besser gelenkt und die Pünktlichkeit der Züge trotz dichtem Fahrplan und hohem Passagieraufkommen gewährleistet werden. 13

14 Automatischer Betrieb Der vollautomatische Bahnbetrieb, bei dem die Zugsteuerung, Zugsicherung und der gesamte Betriebsablauf von einem Betriebsrechner übernommen werden, ist noch selten anzutreffen. Ein Grund dafür ist die Komplexität des Betriebs bereits im ungestörten Fall. Fahr- und Bremssteuerungen für alle Züge im System, Geschwindigkeitskontrollen, Türsteuerung an den Haltepunkten, etc. sind notwendig, um einen fahrerlosen Betrieb einzuführen. Pendelzüge zu Flughäfen oder einfach gestaltete Stadtbahnen bzw. U-Bahnen haben automatisierte Zugbetriebe. In der Schweiz verkehrt seit 2008 die Métro m2 in Lausanne führerlos und vollautomatisch. Die Skymetro am Flughafen Zürich ist seit 2003 in Betrieb und ebenfalls voll automatisiert. Barcelona und London führten in ihren U-Bahn-Linien bereits in den 60er Jahren einen automatischen Betrieb ein. Einige Betriebe besetzen ihre Fahrzeuge dennoch mit einem Führer, der die Einfahrt und die Passagierabfertigung im Bahnhof überwacht und die Bereitschaft des Zuges zur Abfahrt signalisiert (z.b. durch Drücken einer Taste im Führerstand). ETCS Level 3 ist die Vorstufe zu einem vollautomatischen Betrieb, indem die Zugsicherung ohne feste Gleisfreimeldeabschnitte funktioniert und damit erstmals das Fahren im wandernden Raumabstand bei der Eisenbahn ermöglichen soll. Auf Grund vieler ungelöster Probleme (z.b. Zugvollständigkeitskontrolle) ist die produktive Einführung von ETCS Level 3 jedoch noch nicht absehbar. Fazit Bahn- und Strassenbetrieb unterscheiden sich dadurch, dass die individuellen Freiheiten des Verkehrsteilnehmers und der Fahrzeuge unterschiedlich gestaltet sind. Im Bahnbetrieb bedarf es somit anderer Kommunikationsmittel, um die Personen- und Güterströme im Verkehrssystem zu lenken. Gleich ist jedoch, dass Informationen zu Fahrzeugstandorten gesammelt, übertragen und zentral verarbeitet werden müssen. Die Betriebsleitung bzw. Disposition hat deshalb im Bahnbetrieb eine zentrale Bedeutung. Ihre Massnahmen wirken sich unmittelbar auf den Verkehr aus und die Qualität ihrer Massnahmen lässt sich durch die Pünktlichkeit der Züge auch relativ einfach messen. Zum Weiterlesen: - Stand ETCS in der Schweiz. Hanspeter Hänni, ETR Juli + August, ETCS for Engineers. Peter Stanley (ed.), Eurail Press, Railway Signalling & Interlocking. Gregor Theeg, Sergej Vlasenko (eds.), Eurail Press,

15 Zentrales Management des europäischen Luftverkehrs Sie haben es vielleicht schon einmal erlebt: Sie sitzen im Flugzeug und freuen sich darauf, in einer Stunde an Ihrem Reiseziel anzukommen. Die Türen sind zu und das Gepäck eingeladen da meldet sich plötzlich der Flugkapitän und teilt Ihnen mit, dass er erst um 18:40 Uhr einen Slot bekommen hat. Der Abflug wird sich daher um eine halbe Stunde verzögern. "Vielen Dank für Ihr Verständnis." Eurocontrol hat mal wieder zugeschlagen. Ende der 80er Jahre nahmen die Verspätungen im europäischen Luftverkehr dramatisch zu. Es kam immer häufiger vor, dass Flugzeuge in Warteräume geschickt wurden und dort viel Zeit und Treibstoff verbrauchten, bevor sie weiterfliegen oder landen durften. Das war die Geburtsstunde des zentralisierten europäischen Verkehrsflussmanagements Air Traffic Flow and Capacity Management oder ATFCM. Ziel ist es, den Luftverkehr optimal an die Kapazität der durchflogenen Luftraumsektoren und des Zielflughafens anzupassen, zugleich aber auch das Kapazitätsmanagement selbst zu unterstützen. Optimal heisst, dass die durchschnittlichen Flugverspätungen sowie der Treibstoffverbrauch im Gesamtsystem minimal sein sollen. Um das zu erreichen, hat das ATFCM drei Möglichkeiten: Zuweisung von Abflugzeitrastern Zuweisung bzw. Empfehlung, Umleitungsstrecken zu benützen Anpassung der ursprünglich geplanten Reiseflughöhen Im Interesse eines möglichst geringen Treibstoffverbrauchs werden Flugzeuge auch am Boden gelassen, wenn die Kapazität im Luftraum und am Zielflughafen nicht ausreicht. ATFCM wird in Europa von der Central Flow Management Unit (CFMU) der Eurocontrol in Brüssel ausgeübt. Da die meisten Flüge nach Flugplänen durchgeführt werden, die langfristig festgelegt sind und sich ständig wiederholen, beginnt das strategische Verkehrsflussmanagement bis zu anderthalb Jahre vor der betreffenden Betriebsperiode. Dabei werden die Verkehrsflüsse prognostiziert und in Abstimmung mit den Betreibern ein Kapazitätsplan, Routenzuteilungspläne sowie Kontingenzpläne für spezielle Betriebssituationen erstellt. Das sogenannte prä-taktische Verkehrsflussmanagement wird wenige Tage vor dem Betriebszeitpunkt sowie am Betriebstag selbst durchgeführt. Anhand einer Kapazitätsanalyse wird ein Tagesplan erstellt, der den besten Weg zur Kapazitätsausnützung und die dazu nötigen Massnahmen (Zeitfenster, Routings) festlegt. 15

16 Kernthemen: Sicherheit Pünktlichkeit Effizienz Informationsfluss Gemeinsame Planung Gemeinsame Ausführung 1 Jahr 1 Woche Echtzeit Strategische Verkehrsfluss- und Kapazitätsplanung Taktisches Verkehrsfluss- und Kapazitätsmanagement Reaktion auf Echtzeit- Ereignisse, um die Folgen von Verkehrsstörungen zu minimieren und/oder Chancen auszunutzen Harmonisierte Planung berücksichtigt: Verkehrsaufkommen Luftraumstruktur Kontrollkapazität Flughafenkapazität Planung Optimiertes Kapazitätsmanagement Optimierter Tagesplan und Ereignisprognose mit dem Ziel, Netzwerkstabilität zu sichern Ausführung Phasen des Verkehrsflussmanagements. Eigene Grafik basierend auf: Air Traffic Flow & Capacity Management Strategy, Edition 1.2, Brüssel 2004 Taktisches Verkehrsflussmanagement findet am Betriebstag selbst statt. Hier geht es um das situative Verkehrsmanagement aufgrund der aktuellen Verkehrs- und Kapazitätslage. Nutzer können im Rahmen ihrer Flugpläne oder über ein Online Coordination System (OCS) kurzfristig Slots beantragen oder bereits zugeteilte Slots ändern. Schliesslich werden die effektiven Calculated Take Off Times (CTOT) zugeteilt und allenfalls Re-Routings bestimmt. Diese Angaben gehen an die zuständigen Flugverkehrskontrollstellen und zurück an die Luftraumnutzer. Die Luftraumnutzer sind gehalten, die Anlassfreigabe bzw. den Push Back so zu beantragen, dass sie möglichst zur CTOT am Rollhalt der zugewiesenen Startbahn sein können. Dabei gilt eine Toleranz von -5 und +10 Minuten. Stellt die örtliche Flugverkehrskontrolle fest, dass ein Flug das zugewiesene Zeitraster nicht einhalten kann, muss sie bei der CFMU ein neues Zeitraster beantragen. Die Verkehrsmanagementaufgabe ist sehr komplex und lässt sich nur mit umfangreicher Computerunterstützung bewältigen. Ein Flug durchquert oft einige Luftraumsektoren mit Kapazitätsengpässen und trifft dort zu verschiedenen Zeitpunkten ein, die mehr oder weniger weit in der Zukunft liegen. Die Kapazität eines Luftraums und des Zielflughafens hängt von vielen Faktoren ab und ändert sich ständig. Die Verkehrslage ist selbst bei überwiegend langfristigen Flugplänen aktuellen betrieblichen Unwägbarkeiten unterworfen. Im Verkehrsmanagement ist darauf zu achten, dass niemand diskriminiert wird, dass im Verkehrsflussmanagement nicht beispielsweise Flüge aus einem bestimmten Herkunftsgebiet bevorzugt werden. Dennoch haben bestimmte, allenfalls kurzfristig geplante Flüge Priorität, z.b. Flüge zu medizinischen Zwecken wie Organtransporte für dringende Transplantationen. Zum Weiterlesen: - Klaus Affholderbach: Air Traffic Flow and Capacity Management: balancing demand and capacity. Skyguide, - Eurocontrol European Organisation for the Safety of Air Navigation: Air Traffic Flow & Capacity Management Strategy. Edition 1.2, Brüssel, Luftfahrthandbuch Österreich / AIP Austria: ENR 1.9 Verkehrsfluss- und Kapazitätssteuerung (ATFCM), Juli Dimitris Bertsimas, Sarah Stock Patterson: The Traffic Flow Management Rerouting Problem in Air Traffic Control: A Dynamic Network Flow Approach; Transportation Science, Vol. 34, No. 3, August 2000 Weiterentwicklung des ATFCM ATFCM hat dazu beigetragen, die Verspätungen und den Treibstoffverbrauch im europäischen Luftverkehr zu senken. Trotzdem ist das Verfahren alles andere als perfekt. Problematisch sind Qualität und Eingangszeitpunkt der benötigten Daten. Die Kapazität der Luftraumsektoren und Flughäfen wird zu wenig flexibel gehandhabt. Die Gesamtoptimierung des Verkehrsflusses kollidiert mit dem Eigeninteresse der Luftraumnutzer. Die Flugverkehrskontrolle und die Luftraumnutzer halten sich nicht immer an die Massnahmen zum Verkehrsflussmanagement. Die Rückwirkung von Massnahmen des Verkehrsflussmanagements auf Kapazitäten und Verkehrsablauf lässt sich oft nur ungenau voraussagen. Besondere Betriebssituationen, "Notfälle", werden oft nur ungenügend gehandhabt. Eurocontrol ist seit einigen Jahren daran, eine Strategie zur Behebung dieser Defizite umzusetzen. Es geht darum, die Hilfsmittel für die Verkehrsflusssteuerung zu verbessern, das Kapazitätsmanagement zu flexibilisieren und zu optimieren, vor allem aber auch um bessere Kommunikation und Zusammenarbeit zwischen CFMU, Flugverkehrskontrolle, Flughäfen und Luftraumnutzern. Eine "Roadmap" zur Umsetzung dieser Strategie reicht bis ins Jahr Fazit Das europäische Air Traffic Flow and Capacity Management ist eine hochkomplexe Aufgabe, bei der die Pläne vieler Akteure unter vielfältigen, rasch veränderlichen Beschränkungen in kürzester Zeit zu einem zeitlichen und räumlichen Gesamtoptimum gebracht werden müssen. Die Einrichtung einer zentralen europäischen Flow Management Unit ist zweifellos ein grosser Erfolg und hat Verspätungen und Treibstoffverbrauch im Luftverkehr gesenkt. Trotzdem gibt es noch viele Verbesserungsmöglichkeiten. Eurocontrol und die nationalen Akteure im europäischen Luftverkehr sind dabei, eine entsprechende Strategie umzusetzen. 16

17 Verkehrslenkung auf dem Nord-Ostsee-Kanal In den Weiten der Ozeane werden Hochseeschiffe weitgehend autonom navigiert, und ihre Besatzung ist dafür verantwortlich, dass die Schiffe ihren Zielhafen finden und auf dem Wege dorthin anderen Schiffen und sonstigen Hindernissen ausweichen. Sobald es jedoch eng wird, zum Beispiel in Hafeneinfahrten, auf Flüssen oder Kanälen, werden häufig weitere Massnahmen zur Regelung und Sicherung des Verkehrsflusses nötig. Ein Beispiel für eine Wasserstrasse, deren Betrieb solche weitergehenden Lenkungsmassnahmen erfordert, ist der Nord-Ostsee-Kanal in Norddeutschland. Der Nord-Ostsee-Kanal, international als "Kiel Canal" bezeichnet, ist eine künstliche Wasserstrasse, die die Elbe (und damit die Nordsee) bei Brunsbüttel mit der Kieler Förde, einem Meeresarm der Ostsee, verbindet. Die Seestrecke z.b. zwischen dem Ärmelkanal und den Ostseehäfen verkürzt sich damit gegenüber dem langen Weg um die Nordspitze Dänemarks herum um bis zu 450 km. Der Kanal wurde 1895 eröffnet und ist 98,7 km lang. Er musste in den folgenden Jahren aufgrund der wachsenden Schiffsgrössen immer wieder ausgebaut werden. Der letzte Ausbau fand Mitte der 1960er Jahre statt, dabei erhielt der Kanal eine Mindestbreite im Wasserspiegel von 162 m und in der Kanalsohle von 90 m. Ausgenommen von diesem Ausbau blieb der landschaftlich reizvolle ca. 18 km lange Ostabschnitt in der Nähe von Kiel, hier beträgt die Kanalbreite seit den 20er Jahren lediglich 102,5 m im Wasserspiegel und 44 m in der Sohle. Die Wassertiefe beträgt 11 m. An beiden Enden des Kanals ermöglichen Schleusen den Schiffen den Ausgleich zwischen dem konstanten Wasserspiegel des Kanals und den aufgrund der Gezeiten oder des Windstaus wechselnden Wasserständen der Elbe und der Kieler Förde. Die maximale Schiffsgrösse liegt bei etwa 235 m Länge, 32,5 m Breite und 9,5 m Tiefgang. Neun Brücken beschränken die maximale Durchfahrtshöhe auf etwa 40 m. Pro Jahr passieren mehr als Schiffe (ohne Sportboote und Kleinfahrzeuge) den Kanal. Weil die Passage im Mittel etwa sieben Stunden dauert, befinden sich zu jedem Zeitpunkt durchschnittlich 30 bis 35 Schiffe im Kanal. Verkehrssteuerung und -sicherung Eine Verkehrszentrale koordiniert die Schiffsbewegungen und stellt die optimale Ausnutzung der beschränkten Kapazitäten sicher. Engpässe bestehen vor allem, weil die Abmessungen 17

18 Das Verkehrssicherungssystem VSS-NOK Grundsätzlich hat sich die Methodik der Verkehrslenkung auf dem Kanal bewährt. Seit Ende der 90er Jahre hat jedoch einerseits die Anzahl der Kanalpassagen aufgrund des Schifffahrtsbooms zugenommen (1999: , 2007: ), andererseits wurden die passierenden Schiffe immer grösser. Um der höheren Nachfrage gerecht zu werden, waren dringend kapazitätserhöhende Massnahmen erforderlich. Naheliegend war die bauliche Beseitigung des Kapazitätsengpasses im Ostabschnitt durch den Ausbau auf die übliche Kanalbreite von 162 m. Diese Massnahme ist eingeleitet worden, sie ist jedoch sehr teuer und kann nur längerfristig umgesetzt werden. Als zusätzliche kurzfristige Massnahme wurde daher im Jahre 2006 das "Modernisierte Verkehrssicherungssystem Nord-Ostsee-Kanal" (VSS-NOK) eingeführt, in welches die Bundesrepublik Deutschland 14 Millionen Euro investiert hatte. Gegenverkehr im Nord-Ostsee-Kanal: Schiffsbegegnungen auf freier Strecke müssen geplant werden des Kanalbetts die Möglichkeiten für Schiffsbegegnungen einschränken. Zwei Schiffe der Maximalgrösse dürfen sich nicht auf freier Strecke begegnen, weil die Breite in der Kanalsohle nicht genügend Manövrierraum lässt. Um dennoch einen ganztägigen Betrieb in beide Richtungen zu ermöglichen, wurden entlang der Kanalstrecke Ausweichstellen geschaffen, die als "Weichen" bezeichnet werden. Es gibt insgesamt zwölf Weichen in Abständen von sieben bis zwölf Kilometern, an denen grosse Schiffe den Gegenverkehr abwarten können. Die Verkehrskapazität des Kanals wird massgeblich durch die Leistungsfähigkeit der Schleusen sowie durch die Anzahl und Lage dieser Weichen bestimmt. Jedes Schiff, welches den Nord-Ostsee-Kanal befährt, wird in Abhängigkeit seiner Grösse, seines Tiefgangs und der Gefährlichkeit seiner Ladung in eine von sechs "Verkehrsgruppen" (VG) eingestuft. Die kleinsten Schiffe werden der VG 1, die grössten der VG 6 zugeordnet. Schiffsbegegnungen auf freier Strecke (also ausserhalb der Weichen) sind auf dem grössten Teil der Kanalstrecke zugelassen, wenn die Summe der Verkehrsgruppen nicht grösser als acht ist, also können z.b. ein Schiff der VG 5 und ein Schiff der VG 3 überall einander passieren. Im schmaleren Ostabschnitt darf die Summe der Verkehrsgruppen nicht grösser sein als sechs, ein grosses Schiff der VG 6 muss dort bei Gegenverkehr immer in der Weiche warten. Es gibt an jeder Weiche Lichtsignale, die Informationen über den zu erwartenden Gegenverkehr auf dem folgenden Kanalabschnitt an das Schiff übermitteln. Im Kanal besteht Lotsenpflicht, jedes Schiff muss einen ortskundigen Lotsen mit sich führen, grössere Schiffe zusätzlich noch ausgebildete Kanalsteuerer. Zum Weiterlesen: - Wasser- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes: Die Modernisierung des Verkehrssicherungssystems Nord-Ostsee-Kanal, Brunsbüttel, Dieter Brumm: Kleines ABC des Nord-Ostsee-Kanals. Husum Druck- und Verlagsgesellschaft, 3. Aufl. Husum, Sarah Höner, Interview mit Michael Hartmann: Der NOK-Ausbau sichert das zukünftige Wachstum. In: Schiff & Hafen, Heft 6/2009, S. 18/19. Seehafen-Verlag, Hamburg, 2009 Kern des VSS-NOK ist die automatische Erhebung und Verwaltung der Schiffsdaten und Schiffspositionen, welche die Basis für ein neu entwickeltes elektronisches Tool zur Erstellung optimierter Verkehrsdiagramme bilden. Dieses Tool reduziert die Transitzeiten der Schiffe gesamthaft. Die damit erstellten Diagramme sind die Grundlage der Verkehrssteuerung durch die Zentrale und die Lotsen an Bord. Damit verknüpft sind organisatorische Massnahmen, die der Rationalisierung der Verkehrssteuerung dienen. Für den Betrieb sind nach der Einführung von VSS-NOK nur noch eine Verkehrszentrale in Brunsbüttel und eine Schleusenbetriebsstelle in Kiel erforderlich. Die Lichtsignale in den Weichen werden von der Verkehrszentrale aus ferngesteuert. Früher gab es zwei Verkehrszentralen, zwei Schleusenbetriebsstellen und zwölf besetzte Weichen. Die Personalkosten konnten als Folge der weitgehenden Automatisierung und Zentralisierung deutlich reduziert werden. Ein schlüssiger Beweis, ob diese Massnahmen tatsächlich die Leistungsfähigkeit des Kanals erhöhen und die Transitzeiten verkürzen, kann zur Zeit nicht erbracht werden, da rezessionsbedingt die Anzahl der Kanalpassagen in den letzten drei Jahren wieder deutlich zurückgegangen ist. Deshalb wird sich der Nutzen wohl erst bei einer zukünftigen Zunahme des Schiffsverkehrs erweisen. 18

19 Verkehrsmanagement im urbanen Raum Rush Hour am Morgen mit stehenden Kolonnen auf den Einfahrtsachsen und am Abend auf den Ausfahrtsachsen war vor zirka dreis sig Jahren ein Bild, das vor allem mit Metropolen in den USA oder europäischen Grossstädten assoziiert wurde. Die Verkehrsentwicklung hierzulande hat in den letzten drei Jahrzehnten sowohl beim Individualverkehr als auch beim öffentlichen Verkehr die vor dreissig Jahren erstellten Prognosen bei weitem übertroffen. In den urbanen Regionen des Mittellandes gehört die Überlastung der Verkehrsinfrastruktur während den Hauptverkehrszeiten heute zum Alltag für den Berufsverkehr. Motorisierter Individualverkehr und Fussgänger kommen sich in die Quere, Busse des öffentlichen Verkehrs bleiben im Rückstau des Individualverkehrs stecken, findige Automobilisten suchen sich schnelle Alternativrouten durch Wohnquartiere und gefährden damit Kinder auf ihrem Schulweg, und Schwerverkehr blockiert beim Güterumschlag temporär einen Fahrstreifen. Die verschiedenen Verkehrsteilnehmer beanspruchen die gleichen Verkehrsflächen und behindern sich dabei gegenseitig, was die Leistungsfähigkeit der Verkehrsanlage zusätzlich reduziert. Ohne regelnde Eingriffe in den Verkehrsablauf nimmt die Überlastung der Infrastruktur während den kritischen Tageszeiten mit zunehmender Zentrumsnähe und zunehmend hoher Nutzungsdichte der Grundstücke weiter und unkontrolliert zu. Freie oberirdische Flächen sind im dicht genutzten urbanen Raum kaum mehr verfügbar. Und wenn, dann steht die Nutzung als Wohn-, Arbeits- oder Verkaufsfläche im Vordergrund. Freie Flächen für den Ausbau der Infrastruktur stehen praktisch nur noch im Untergrund zur Verfügung. Das bedeutet: Teure und aufwendige Tiefbauarbeiten für Tunnels, für Unterführungen oder mehrstöckige Knotenanlagen in Tieflage, aufwendige kostenintensive Unterhaltsarbeiten dieser Infrastrukturanlagen und damit eine überproportional starke Beanspruchung der finanziellen Mittel der zuständigen Gebietskörperschaften ebenfalls eine knappe Ressource. Ausbau von Verkehrsinfrastruktur im urbanen Raum beschränkt sich deshalb in der Regel auf die Beseitigung punktueller Schwachstellen und Engpässe. Verkehrsmanagement in den Zentren und Agglomerationen kann die Verkehrsüberlastung nicht beseitigen. Anstelle der zufälligen Beanspruchung wird mit Verkehrsmanagement jedoch die knappe Ressource "Verkehrsfläche" besser bewirtschaftet im Sinne einer grösstmöglichen Bewältigung der Strassenverkehrsnachfrage. 19

20 der einzelnen Ströme des motorisierten Individualverkehrs, wenn dies aufgrund der aktuellen Belastung auf den einzelnen Fahrstreifen erforderlich ist. Stadt Zürich: Die Verkehrsinformationsdisplays auf den Zufahrtsachsen informieren die Verkehrsteilnehmer über den aktuellen Verkehrszustand Stösst die Infrastruktur zeitweilig an ihre Kapazitätsgrenze, lässt sich mit Verkehrsmanagement das Verkehrsaufkommen dennoch kontrolliert und stabil betreiben. Bei einer weiteren Steigerung der Verkehrsnachfrage kann Verkehrsmanagement die Überlastung einzelner Streckenabschnitte oder Knoten jedoch nicht mehr vermeiden. Verkehrsmanagementmassnahmen regeln zwar weiterhin die Freigabe der Verkehrsflächen aufgrund definierter Kriterien wie Optimum bezüglich Personenkilometer pro Zeiteinheit oder öffentlicher Verkehr vor motorisiertem Individualverkehr. Verkehrsüberlastung in Form von Stau wird dort in Kauf genommen, wo erforderlicher Stauraum für die Aufnahme der Fahrzeuge vorhanden ist und die nachteiligen Auswirkungen auf die übrigen Verkehrsteilnehmer und Drittbetroffene möglichst gering gehalten werden können. Die Pionierlösung der Stadt Zürich "Das Zürcher Modell lebt!" Mit diesen Worten schloss Hanspeter Fehr, Direktor der Dienstabteilung für Verkehr, seinen Vortrag "Die Sicht des Verkehrsmanagements" am Kongress Stadt und Verkehr vom 16./17. März 2011 im Museum für Gestaltung in Zürich. Die Stadt Zürich hat in der Schweiz Pionierarbeit beim Aufbau, bei der Inbetriebnahme und im Betrieb von Verkehrsmanagementanlagen für ein grossflächiges Zentrum mit Agglomeration geleistet. Die Kunde vom Fortbestand der Verkehrsmanagementlösung ist damit auch die Bestätigung, dass die in den 1990er Jahren aufgebaute Lösung die an sie gestellten Erwartungen erfüllt hat und in ihrer Konzeption auch weiterhin den Anforderungen genügt. Seit der Inbetriebnahme der acht Verkehrsrechner 1992 werden die Verkehrsfrequenzen permanent gemessen. Im Sekundenrhythmus setzen die Rechner ihre Befehle an die Koordinations- und Kreuzungsrechner der Aussenanlagen ab, in erster Linie natürlich an die Lichtsignalanlagen. Kernelement der Steuerungsphilosophie des "Zürcher Modells" sind kurze Intervalle. Die Lichtsignalanlagen haben Standardumlaufzeiten von 30 Sekunden und 60 Sekunden, die je nach Verkehrsbelastung und Anmeldung Fussgänger oder öffentlicher Verkehr in 2-Sekundenschritten verlängert werden können. Mit kurzen Intervallen passieren pro Grünphase zwar nur einige wenige Fahrzeuge einen gesteuerten Knoten. Dies führt aber zu einer gewollten Verflüssigung des motorisierten Individualverkehrs im Zentrumsbereich. Kurze Intervalle erlauben ausserdem rasche Grünfreigaben für die Fussgänger nach erfolgter Anmeldung am Drücker und tragen somit zur Sicherheit im Strassenverkehr bei: Zufussgehende lassen sich bei langen Wartezeiten gerne zum Queren bei Rot verleiten. Zudem erlauben kurze Intervalle kurze Reaktionszeiten für die Bevorzugung des öffentlichen Verkehrs und last but not least ein rasches Eingreifen in die Standardumläufe bei der Abfertigung Dieses Prinzip funktioniert solange, wie der Verkehr im Zentrumsbereich nicht über ein kritisches Mass ansteigt. Dies wird beim "Zürcher Modell" durch die Dosierung am Stadtrand erreicht. Im Rückstaubereich der Dosieranlagen muss während den Verkehrsspitzen mit Verlustzeiten bis zu 30 Minuten gerechnet werden. Seit April 2008 sind auf den Zufahrtsachsen elektronische Verkehrsinformationsdisplays im Einsatz. Auf den LED-Displays werden die Verkehrsteilnehmer über den aktuellen Verkehrszustand und allfällige Wartezeiten zum Beispiel in Zusammenhang mit Grossveranstaltungen informiert. Der Verkehrsteilnehmer kann somit individuell seine Fahrt anpassen, indem er auf andere Strassen ausweicht, seine Fahrt zeitlich verschiebt oder bewusst seine geplante Fahrt fortsetzt. Und wie sieht die Zukunft des "Zürcher Modells" aus? Was sind die Empfehlungen an weitere Schweizer Städte und urbane Regionen, die zur Abwendung des Verkehrskollapses im Zentrumsbereich den Einsatz einer Verkehrsmanagementlösung planen? Die gewachsenen technischen Anforderungen und das fortgeschrittene Alter der bestehenden Anlage erfordern den Ersatz der acht Verkehrsrechner, was Ausgaben in der Grössenordnung von 13.5 Mio. Franken bedingt. Neben dem Einsatz neuer Technik, die sich vor allem durch modulare Erweiterung und lange Produkteverfügbarkeit auszeichnen soll, sucht Zürich gemäss Hanspeter Fehr vor allem auch Lösungen durch Vereinfachung. Ohne Abstriche bei der Verkehrssicherheit soll die Eigenverantwortung der Verkehrsteilnehmer anstelle weiterer Regulierungen ausgebaut werden, und eine leistungsstarke Technik im Hintergrund mit der Verarbeitung von Echtzeitdaten soll für die Information der Verkehrsteilnehmer eingesetzt werden. Zu guter Letzt muss die Anzahl Komponenten, die für ein wirkungsvolles Verkehrsmanagement erforderlich ist, möglichst tief gehalten werden können, damit die Lösung bezüglich Investition sowie Betrieb und Unterhalt finanzierbar bleibt. 20

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