Digitalisierung der Mobilität - Neue Kooperationen zwischen Carsharing und ÖPNV

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DIGITALISIERUNG DER MOBILITÄT -
NEUE KOOPERATIONEN
Prof. Dr. Christoph Walther
Bauhaus Universität Weimar
PTV AG, Karlsruhe
Fachtagung des Bundesverbands CarSharing
Münster, 7. Februar 2018
ZWISCHEN CARSHARING UND ÖPNV

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DIGITALISIERUNG DER MOBILITÄT -
KONSEQUENZEN FÜR DEN UMWELTVERBUND
PTV AG, Karlsruhe
Fachtagung des Bundesverbands CarSharing
Münster, 7. Februar 2018

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PTV AG, Karlsruhe
1. Anmerkungen zu Themen und Begriffen
2. Mobility as a Service – zum Stand der Entwicklung
3. Digitalisierung der Mobilitätsinformation
4. Konsequenzen und Chancen für den Umweltverbund
AGENDA

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PTV AG, Karlsruhe
ANMERKUNGEN ZU THEMEN UND BEGRIFFEN

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DIGITALISIERUNG ERFASST ALLE LEBENSBEREICHE
Nahezu ALLE Lebensbereiche werden heute bereits durch die Digitalisierung beeinflusst und verändert:
Seite 5
Industrie 4.0
Smart Factory
Internet der Dinge
3D-Druck
Digitale Assistenten
zur Steuerung
vernetzter Geräte
SMART HOME / SMART BUILDINGARBEITSWELT SHARING-ECONOMY
DIGITALE PLATTFORM-ÖKONOMIE
Online-Marktplätze / Marktplatz-Apps
Nutzen statt Besitzen
Teilen statt Kaufen
User-generated Content
KOMMUNIKATION
Soziale Netzwerke
DATENWELT
Big Data Data Mining
Cloud Computing
Smartphones
DIGITALE ENDGERÄTE
Wearables
Beeinflusst Fahrtwünsche und Mobilitätsverhalten
Prof. Dr. Christoph Walther, Fachtagung Bundesverband CarSharing, 7. Februar 2018

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DIGITALE VERNETZUNG ERMÖGLICHT
OPTIMIERUNGEN IM VERKEHRSABLAUF
 Real Time Data
 Car2X-Kommunikation
 Abstandsassistenten
 Harmonisierung des Verkehrsflusses
 Steuerung von Ampelanfahrten
 Lokale Sicherheitshinweise
 Zustandserfassung
Seite 6
Bild: Daimler AG

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MOBILITÄT UND MOBILITÄTSMARKT VERÄNDERN SICH
Seite 7
Haltestellen verändern sich
zu Mobilitätsstationen …
Der Mobilitätsmarkt
ist in Bewegung …
Digitalisierung
verändert Mobilität …
Das Mobilitätsverhalten
verändert sich …
Carsharing-Nutzer / Fahrzeuge
1997-2017
Quelle: bcs 2017
Bild: raumobil GmbH
Bild: PTV Group
Bild: PTV Group

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DIE DIGITALISIERUNG DER MOBILITÄT
 … ist als Begriff nicht zu halten
 Intelligenz in den Fahrzeugen / in der Verkehrssteuerung / bei Verkehrsinformation
 Digitalisierung des Umfeldes
 Digitalisierung der Mobilitätsinformation
 Digitalisierung beeinflusst das Mobilitätsverhalten
Seite 8Prof. Dr. Christoph Walther, Fachtagung Bundesverband CarSharing, 7. Februar 2018

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WAS IST DER UMWELTVERBUND?
Bild: Flow project
Bild: Flow project
Bild: Pixabay
Bild: PTV Group
Bild: LaMiLo project

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VORGABEN DES KLIMASCHUTZPLANS 2050
FÜR DEN VERKEHRSSEKTOR
1990 2014 2030 2030
Mio. t CO2-Äq. Mio. t CO2-Äq. Mio. t CO2-Äq. Veränderung zu
1990 in %
163 160 95 - 98 42 - 40
 Die Potentiale der einzelnen Verkehrssektoren sind
unterschiedlich, der Straßensektor wird überproportionale
Beiträge leisten müssen.
Bild: Pixabay
Bild: http://www.energie-kosten-reduzieren.de
Bild: © Siemens

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INTEGRIERTES ELEKTRO-MOBILITÄTSMANAGEMENT
Ziel:
Nutzern integrierte e-Mobilität als einen gesamtheitlichen Service über alle
verfügbaren e-Verkehrsträger und Ressourcen zur Verfügung stellen
Benötigte Verknüpfung folgender Daten und Dienste:
 IST- und SOLL-Fahrplandaten auf Basis ITCS des RNV
 Live-Vernetzung der E-Fahrzeuge mit dem System
durch CarSharing Betreiber (Stadtmobil)
 Vernetzung der Informationen der Betriebssysteme RNV und Stadtmobil
 Integration der Geschäftsprozesse auf dem Mobility Manager (MM)
bzw. der Datendrehscheibe
 Versorgung der Informationsdienste mit Daten von der Drehscheibe
 Ausgabe von intermodalen Routen und Reichweiten der e-Fahrzeuge
auf mobilen Endgeräten

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GESAMTSYSTEM REISEPLANUNG

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MOBILITY APP
inkl. CO2-Berechnung

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E-INFO-ASSISTENT

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ASSISTENT FÜR ÖV-UMSTEIGEOPTIONEN

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PTV AG, Karlsruhe
MOBILITY AS A SERVICE –
ZUM STAND DER ENTWICKLUNG

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MOBILITY AS A SERVICE (MAAS)
 Fahrten kurzfristig zusammenstellen
• Fahrzeugbesitz nicht notwendig
• ÖPNV
• Klassisches Taxi
• BikeSharing
• CarSharing
• RideSharing
 Wie elektrisch / alternativ?
 Wie automatisiert?
 Welche Geschäftsmodelle?
Lebensstil-Wandel und IT-Infrastruktur könnten
Mobility as a Service (MaaS) zum Durchbruch
verhelfen.
 Wie verändert MaaS städtische Mobilität?
 Ergänzt oder konkurrenziert MaaS den
klassischen ÖV?
 Wann und wo bietet MaaS attraktive Alternativen?
 Wie verwenden Reisende MaaS?
 Wie betreibt man MaaS optimal?
Bild: Pixaby Bild: Pixaby

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MOBILITY AS A SERVICE:
GENERIERT NEUE PLAYER UND ALLIANZEN AM MARKT
Seite 18
Sharing Economy
Mobilitätsanbieter
 Fahrzeuge + Stationen +
eigene Mobilitätsdatenplattform
 Geschäftsmodell
„Rundum-Mobilitätsangebot“
 Beispiel: Car-/ Bikesharing-Anbieter
Anbieter von Sharing-Plattformen
 keine eigenen Mobilitätsressourcen
sondern Ressourcen von
Privatpersonen
 Geschäftsmodell:
„Mobilitätsvermittlung“ gegen Gebühr
 Beispiel: BlaBlaCar, Uber usw.)
Plattform-Ökonomie
Mobilitätsdatenplattformen
 Informationsdienstleistung zur
multimodalen Nutzung von
Mobilitätsprodukte
 Ziel: individuelle, aktuelle und
übersichtliche Information zu
optimalen Wegeketten (Zeit, Preis
usw.)
 Beispiel: Qixxit, Moovel, Google
Maps, greenmobility, ally, usw.)
2
0
M
i
o
.
Bild: Raumobil GmbH
Bild: Raumobil GmbH

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DIE LISSABON STUDIE (OECD / ITF): URBAN MOBILITY SYSTEM UPGRADE:
HOW SHARED SELF-DRIVING CARS COULD CHANGE CITY TRAFFIC
number of
vehicles required
to provide the
same trips as
before:
10%
Scenario: 24 hours
+
24hrs.
THE IMPACT ON VEHICLE NUMBERS
Public transport
(high capacity )
TaxiBots
AutoVots
-
+30% up to 90% Vh-km
PTV AG: Dr. Klaus Nökel (AWS 2016)

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a
b
car
*
*
b
a
car TaxiBot repositioning
a
b
car AutoVot repositioning
6%-25% 44%-103%
more kilometres travelled due to bus
replacement, pick-ups, drop-offs and
re-positioning
more kilometres travelled due to
replacement,re-positioning
TaxiBots and AutoVots will
travel more than today’s cars
+ +

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On Demand
8-16 person capacity
30 min advance booking
< 300 m to “pop-up” stop
10 min tolerance for boarding time
CAN WE DO BETTER ?– SHARED ON DEMAND BUS

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-22% Vh-km, -27% CO2 em.PTV AG: Dr. Klaus Nökel (AWS 2016)
5%
Scenario: 24 hours
+
number of vehicles
required to provide
the same trips as
before:
24hrs.
+
TaxiBus
Ride -sharing
TaxiBots
Ride -sharing
Public transport
(high capacity )

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DIE STUTTGART STUDIE (PROF. FRIEDRICH)
 Autonome Fahrzeuge (AV) erhöhen die Angebotsqualität  Nachfrage könnte steigen
 Umsteigen ist bei kurzen Wegen unattraktiv  AV gewinnt ÖV-Anteile
 Ein privat genutzter Pkw ist auch als AV nicht wesentlich teurer als ein konventioneller Pkw,
er bietet aber Zusatznutzen
 Es wird sich bei entsprechender Verfügbarkeit von AVs ein neues Verhältnis Pkw/ÖV einstellen,
mit steigenden Pkw-Zahlen
 AVs können im Stadt- und Regionalverkehr eine positive Wirkung haben, wenn
• im ÖV ein Hochleistungsangebot erhalten bleibt („Massentransport“)
• viele Ortsveränderungen mit RideSharing durchgeführt werden
• Zusätzliche Restriktionen eingeführt werden:
– Zufahrtbeschränkungen, Straßenbenutzungsgebühren
– Änderungen von Regelgeschwindigkeiten für Kfz

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Autonom fahrende Fahrzeugflotten
 aktuell größter Investitionssektor
im Mobilitätsmarkt
 Player: große Automobilkonzerne,
Tesla, Apple, Uber, Google usw.
 Robotaxis als ÖPNV-Konkurrenz?
 erste kommerzielle Nutzungen schon
in 5 bis 10 Jahren
 disruptive Veränderung
des Mobilitätsmarkts ??
 große planerische Potenziale im
ländlichen Raum
 wirtschaftlich interessant vor allem
in Ballungsräumen
Seite 24
Bild: New China News
Bild: PostAuto Schweiz AG
MOBILITY AS A SERVICE: WIE ELEKTRISCH UND WIE AUTOMATISCH?
Bild: Zukunftsinstitut/Horx Archiv

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MOBILITY AS A SERVICE: WIE ELEKTRISCH UND WIE AUTOMATISCH?
Seite 25
Level Beschreibung
0 „Driver only“: der Fahrer fährt selbst, lenkt, gibt Gas, bremst etc.
1 Bestimmte Assistenzsysteme helfen bei der Fahrzeugbedienung.
2 Teilautomatisierung: Funktionen wie automatisches Einparken, allgemeine Längsführung, Beschleunigen,
Abbremsen werden von den Assistenzsystemen übernommen.
3 Hochautomatisierung: Der Fahrer muss das System nicht dauernd überwachen. Das Fahrzeug führt
selbstständig Funktionen wie das Auslösen des Blinkers, Spurwechsel und Spurhalten durch. Der Fahrer
kann sich anderen Dingen zuwenden, wird aber bei Bedarf innerhalb einer Vorwarnzeit vom System
aufgefordert die Führung zu übernehmen.
4 Vollautomatisierung: Die Führung des Fahrzeugs wird dauerhaft vom System übernommen. Werden die
Fahraufgaben vom System nicht mehr bewältigt, kann der Fahrer aufgefordert werden, die Führung zu
übernehmen.
5 Autonom: Kein Fahrer erforderlich. Außer dem Festlegen des Ziels und dem Starten des Systems ist kein
menschliches Eingreifen erforderlich

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COEXIST: TRANSITION PERIOD
European project
Duration: May 2017 – April 2020
Aim: Prepare cities for the transition phase during which connected
and automated vehicles (CAVs) and conventional vehicles will coexist
on the roads.
Mission: Build the capacity of road authorities and other urban mobility
stakeholders to get ready for this transition
This project has received funding from the European
Union’s Horizon 2020 research and innovation
programme under grant agreement No. 723201-2

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COEXIST: APPROACH
Automation-Ready Road Authorities
• 8 use cases in 4 local authorities: Gothenburg, Helmond, Milton
Keynes and Stuttgart
• Evaluation – with the CoEXist tools – of the impacts of CAVs
• Production of hybrid infrastructure design recommendations
Automation-Ready Road Infrastructure
• Creation of a tool to assess the impact of CAVs on safety, traffic
efficiency and space demand.
• Development of design guidance for hybrid infrastructure
(for both conventional and CAVs).
Automation-Ready Transport Modelling
Integration of CAVs in existing transport modelling tools
Development of validated extensions of
• Microscopic traffic flow simulation tool (PTV Vissim)
• Macroscopic transport modelling tool (PTV Visim)

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COEXIST USE CASES
28
Helmond, the Netherlands
• Signalised intersection including pedestrians and
cyclists
• Transition from interurban highway to arterial road
Milton Keynes, United-Kingdom
• Waiting and drop-off areas for passengers
• Loading and unloading areas for freight
Stuttgart, Germany
• Impacts of CAVs on travel time and mode
choice on a network level
• Impact of driverless car- and ridesharing
services
Gothenburg, Sweden
• Shared space
• Accessibility during long-term
construction works
Bild: CoEXist project Bild: CoEXist project
Bild: CoEXist project
Bild: CoEXist project

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PTV AG, Karlsruhe
DIGITALISIERUNG DER MOBILITÄTSINFORMATION

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KLASSISCHE VISION EINER SMART STATION
Seite 30
 Verschiedene Verkehrsträger
 Informationssysteme
 Umsteigepunkt / Transit
 Information über Displays
 e-Ticketing/Abrechnung
 Inklusion
 Sharingmodelle

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DAS SMARTSTATION - PRINZIP
Seite 31
An der Station vorhandene
Mobilitätsangebote und Services
sowie smarte Infrastrukturelemente
werden über ein standardisiertes
Protokoll in das „smartStation“-
Netzwerk eingebunden.
Durch Login in die Infosphere der
„smartStation“ kann der Nutzer auf
diese Elemente personalisiert
zugreifen.
Bild: Raumobil GmbH

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VISION EINER SMART STATION - VERNETZUNG
Seite 32
 Vernetzung der umliegenden
Smart Stations
 Ad Hoc Matching der
Mobilitätsbedarfe aller
eingeloggten Personen auch
über mehrere Stationen.
 Optimierung der Wege über alle
Mobilitätsressourcen und
Verkehrsträger.
Bild: Raumobil GmbH

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DIE SMARTSTATION - VISION
Seite 33
Eine „smartStation“
… hat drei Funktionsbereiche:
Mobilitätsangebote, Services und
Infrastrukturelemente.
… vernetzt Nutzeranforderungen,
Mobilitätsangebote, Services und
Infrastrukturelemente an einem
spezifischen Ort.
… bezieht das Umfeld mit ein und
erweitert das Konzept der Mobilitäts-
stationen auf eine Vielzahl an
Stationen.
Bild: Raumobil GmbH

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REGIOMOVE
Auftraggeber: KVV
Ziel:
Weiterentwicklung vom klassischen Verkehrsverbund zum
Mobilitätsverbund
Vorgehen:
Digitale und physische Verknüpfung von
unterschiedlichen Mobilitätsangeboten
Laufzeit: 1.12.2017 – 30.11.2020
Förderung:
Land Baden-Württemberg / Europäischer Fonds für regionale Entwicklung (EFRE)
Bild: KVV/Peter Hennrich

www.ptvgroup.com Seite 35Prof. Dr. Christoph Walther, Fachtagung Bundesverband CarSharing, 7. Februar 2018
REGIOMOVE GESAMTKONZEPT
Partner
Regionalverband Mittlerer Oberrhein (RVMO)
KIT Karlsruhe Institute of Technology
Hochschule Karlsruhe
FZI Forschungszentrum Informatik
raumobil GmbH
PTV Group
INIT GmbH
Stadtmobil CarSharing
Stadt Karlsruhe
Landkreis Rastatt
Bild: RegioMove Partner

www.ptvgroup.com Seite 36Prof. Dr. Christoph Walther, Fachtagung Bundesverband CarSharing, 7. Februar 2018
REGIOMOVE HYPERPATH
Line 1
Line 4
Line 3
Line 2O
D
On board arc (AO)
Walking arc (AW)
Waiting
node (NW)
Pedestrian
Node (NP)
Journey strategy = Hyperpath
Stop model
Boarding arc (AB)
Alighting arc (AA)
Line
node (NL)
Stop arc (AS)
Line 1
Line 2
Line 3
Line 1 Line 2 Line 3
Line 1, Line 2 Line 2, Line 3
Line 1
Line 2
Line 3
Line 1, Line 3
Hyperarcs available at stop
Stop

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REGIOMOVE – DYNAMISCHE MULTIMODALE REISEPLANUNG
Geplante Erweiterung:
Kombination von ÖV mit
Car & Bike Sharing
Dynamische multi-modale Reiseplanung für Rom

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PTV AG, Karlsruhe
KONSEQUENZEN UND CHANCEN
FÜR DEN UMWELTVERBUND

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KONSEQUENZEN UND CHANCEN FÜR DEN UMWELTVERBUND
Fördernd für Multimodalität
 Individualisierung, kleinere Haushalte
 Trend zu Multioptionalität + persönl. Autonomie
 Kultureller Wandel:
 Bedeutungsverlust von Eigentum
 Steigendes Umweltbewusstsein
 Reurbanisierung
 Abnehmende Bedeutung des Privat-Pkw als
Statussymbol (insbesondere für Jüngere)
 Entwicklungen im IuK-Bereich
Hemmend für Multimodalität
 Weiterhin hohe emotionale Verbundenheit mit
dem Auto (beim Großteil der Bevölkerung)
 Eingeübte Routinen bestimmten Alltagsmobilität
(insbesondere bei Älteren)
 Informationsdefizite über alternative Angebote
und Funktionsweise
 Vertrauens- und Sicherheitsbedenken
(insbesondere bei C2C-Angeboten)
 Verkehrsmittelspezifische Hemmnisse
 Umsteigen zwischen Verkehrsmitteln als
Barriere  Angst, „hängen zu bleiben“

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KONSEQUENZEN UND CHANCEN
 Konsequenzen
• Digitale Informationsmöglichkeiten nutzen
 Fazit
• Technik allein wird es – wieder einmal – nicht richten.
 Vermutung
• Die digitalisierten Mobilitätsinformationen müssen auf unsere veränderten Einstellungen
zum Mobilitätsmarkt treffen, damit der Umweltverbund profitieren kann.
 Chancen
• Die digitalen Informationen brechen unsere Verhaltensroutinen auf. Bild: iStockphoto/PTV Group

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