ÜSTRA und regiobus Thema: Verkehrssteuerung - Die üstra Hannoversche Verkehrsbetriebe AG

ÜSTRA und regiobus
Thema: Verkehrssteuerung
ANHÖRUNG IM STADTENTWICKLUNGS-UND BAUAUSSCHUSS AM 17.03.2021

Die üstra Hannoversche Verkehrsbetriebe AG

Julia Sprenz und Matthias Fielers                                        17.03.2021
                                               Vorstand Technik, IT und Infrastruktur

Tagesordnung

 1. Vorstellung der Nahverkehrsunternehmen

     1.1 ÜSTRA

     1.2 regiobus

 2. Vorrangschaltung

     2.1 Funktionsprinzip Stadtbahn

     2.2 Funktionsprinzip Bus

 3. Einsatz Verkehrsrechner

 4. Vorrangschaltung an Lichtsignalanlagen
     4.1 Vorteile Fahrgast
     4.2 Vorteile aus Sicht des ÖPNV-Unternehmens

 5. Forschungsprojekt LOGIN

1. Vorstellung der Nahverkehrsunternehmen
1.1 ÜSTRA Hannoversche Verkehrsbetriebe
    Aktiengesellschaft
 Übersicht                                             100%
                                                       Ökostrom
                172
                                           2.143
              Millionen
                                         Mitarbeiter
              Fahrgäste

                            Aktien-
                          gesellschaft

              Tradition                                           50 Linien

                           zukunfts-
                           weisend

1. Vorstellung der Nahverkehrsunternehmen
1.1 ÜSTRA Hannoversche Verkehrsbetriebe
    Aktiengesellschaft
 Stadtbahn und Stadtbus
  Fuhrparkbestand   2020             Fuhrparkbestand      2020
  TW 6000              40            Hybrid EEV            27
  TW 2000             143            Diesel EEV            58
  TW 3000             153            Elektrobus             8
  Gesamt              336            Hybridbus Euro 5/6    53
                                     Gesamt               146

1. Vorstellung der Nahverkehrsunternehmen
1.1 ÜSTRA Hannoversche Verkehrsbetriebe
    Aktiengesellschaft
 Liniennetzplan
 Buslinien:
     41 Linien
     672 Haltestellen
     540 km

 Stadtbahnlinien:
     12 Linien
     196 Haltestellen
     284 km

1. Vorstellung der Nahverkehrsunternehmen
1.2 regiobus Hannover GmbH

  Übersicht:
      ca. 740 Mitarbeiter
      6 Standorte
          5 Betriebshöfe in der Region
          1 Verwaltungszentrale in Hannover

      täglich ca. 390 eingesetzte Busse
      in 21 Städten und Gemeinden in
      der Region
      ca. 120 Buslinien (inkl. Nachtliner,
      Rufbus, Sammeltaxi, etc.)
      ca. 28 Mio. Fahrgäste im Jahr
      ca. 1.400 Haltestellen

2. Vorrangschaltung
2.1 Funktionsprinzip Stadtbahn

 Die Stadtbahn überfährt eine sich im
    Gleis befindliche Koppelspule
 Die Koppelspule ist über ein Kabel mit
    der Lichtsignalanlage verbunden
 Die Lichtsignalanlage erhält eine
    entsprechende An- oder Abmeldung
 Notanforderung erfolgt über die
    dahinterliegende Schleife

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2. Vorrangschaltung
2.1 Funktionsprinzip Stadtbahn
   Stadtbahn nähert sich der
    Kreuzung mit
    Lichtsignalanlage (LSA)

                Anmeldekoppel                                 Fahrsignale             Abmeldekoppel
                spule                                         Stadtbahn               spule

                                Abstand Koppelspule
                                Fahrsignal abhängig von der
                                Geschwindigkeit der
                                Stadtbahn

                                                                             Steuergerät der
                                                                            Lichtsignalanlage

                                                                                                      Verkehrsrechner-
                                                                                                          system

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2. Vorrangschaltung
2.1 Funktionsprinzip Stadtbahn
   Stadtbahn meldet sich über
    Koppelspule an der Anlage an
   Impuls wird zur Anlage
    geleitet
   Phase mit Bevorrechtigung
    wird entsprechend eingeleitet

                Anmeldekoppel                                 Fahrsignale             Abmeldekoppel
                spule                                         Stadtbahn               spule

                                Abstand Koppelspule
                                Fahrsignal abhängig von der
                                Geschwindigkeit der
                                Stadtbahn

                                                                             Steuergerät der
                                                                            Lichtsignalanlage

                                                                                                      Verkehrsrechner-
                                                                                                          system

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2. Vorrangschaltung
2.1 Funktionsprinzip Stadtbahn
    Lichtsignalanlage schaltet für
     die Stadtbahn in Fahrt

                  Anmeldekoppel                                 Fahrsignale             Abmeldekoppel
                  spule                                         Stadtbahn               spule

                                  Abstand Koppelspule
                                  Fahrsignal abhängig von der
                                  Geschwindigkeit der
                                  Stadtbahn

                                                                               Steuergerät der
                                                                              Lichtsignalanlage

                                                                                                        Verkehrsrechner-
                                                                                                            system

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2. Vorrangschaltung
2.1 Funktionsprinzip Stadtbahn
    Stadtbahn meldet sich beim
     Steuergerät ab
    Die Lichtsignalanlage
     verarbeitet die Abmeldung

                 Anmeldekoppel                                 Fahrsignale             Abmeldekoppel
                 spule                                         Stadtbahn               spule

                                 Abstand Koppelspule
                                 Fahrsignal abhängig von der
                                 Geschwindigkeit der
                                 Stadtbahn

                                                                              Steuergerät der
                                                                             Lichtsignalanlage

                                                                                                       Verkehrsrechner-
                                                                                                           system

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2. Vorrangschaltung
2.1 Funktionsprinzip Stadtbahn
    Signal wird für nachfolgende
     Stadtbahn in Halt geschaltet

                 Anmeldekoppel                                 Fahrsignale             Abmeldekoppel
                 spule                                         Stadtbahn               spule

                                 Abstand Koppelspule
                                 Fahrsignal abhängig von der
                                 Geschwindigkeit der
                                 Stadtbahn

                                                                              Steuergerät der
                                                                             Lichtsignalanlage

                                                                                                       Verkehrsrechner-
                                                                                                           system

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2. Vorrangschaltung
2.2 Funktionsprinzip Bus
 Übertragung der Meldungen als Funktelegramm
 Meldepunkte auf dem Linienfahrweg sind im Bordrechner des
     Busses hinterlegt
 Wegstreckenzähler ermittelt die Position des Busses
 Synchronisation erfolgt über GPS in den Haltestellen
 Lichtsignalanlage ist mit Funktelegrammempfänger ausgestattet
 Die Lichtsignalanlage wechselt in die entsprechende Busphase oder
     hält ggf. die Phase für den Bus, bis sich der Bus abmeldet

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2. Vorrangschaltung
2.2 Funktionsprinzip Bus
    Bus nähert sich der
     Kreuzung mit LSA
    Bus sendet ein
     Funktelegramm an die LSA

     Meldepunkt für die                         Fahrsignale Bus

     Anmeldung auf dem
     Linienfahrweg

                                                                   Steuergerät der
                                   Antenne
                                                                  Lichtsignalanlage
                                Funkempfänger

                                                                                      Verkehrsrechner-
                                                                                          system

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2. Vorrangschaltung
2.2 Funktionsprinzip Bus
    Funktelegramm wird von
     der LSA empfangen
    Meldung wird verarbeitet
    Signal wird für den Bus auf
     grün gestellt

                                                                                         Meldepunkt für die
     Meldepunkt für die                            Fahrsignale Bus                       Abmeldung hinter
     Anmeldung auf dem                                                                   dem Signal
     Linienfahrweg

                                                                      Steuergerät der
                                      Antenne
                                                                     Lichtsignalanlage
                                   Funkempfänger

                                                                                              Verkehrsrechner-
                                                                                                  system

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2. Vorrangschaltung
2.2 Funktionsprinzip Bus
    Bus sendet ein
     Funktelegramm zur LSA für
     die Abmeldung
    LSA schaltet in den regulären
     Umlauf

                                                                                       Meldepunkt für
     Meldepunkt für die                              Fahrsignale Bus                   die Abmeldung
     Anmeldung auf                                                                     hinter dem Signal
     dem Linienfahrweg

                                                                    Steuergerät der
                                        Antenne
                                                                   Lichtsignalanlage
                                     Funkempfänger

                                                                                            Verkehrsrechner-
                                                                                                system

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3. Einsatz Verkehrsrechner
 Lichtsignalanlagen sind mit einem Verkehrsrechner verbunden
           Verkehrsfluss kann analysiert werden
           Qualität der ÖPNV Beeinflussung kann bewertet werden
           Störungen können schneller erkannt und beseitigt werden
           Signalzustände können auch im Nachhinein ausgewertet werden

 Auswertung von Lichtsignalanlagen mit Hilfe des
     Verkehrsrechnersystems
           Für die Beurteilung von Unfällen können Auswertungen von
           Lichtsignalanlagen hilfreich sein
           Grundvoraussetzung ist, das die LSA am VRS angebunden ist

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4. Vorrangschaltung an Lichtsignalanlagen
4.1 Vorteile aus Fahrgastsicht
     Erhöhung der Attraktivität der ÖPNV Nutzung durch kürzere
      Reisezeiten sowie des Komforts
         z.B. 290 Fahrgäste im 3-Wagen-Fahrzeug überqueren eine
          Straßenkreuzung in 5 Sekunden; diese 290 Fahrgäste auf 145
          Autos verteilt, würden eine ca. 1 km lange Autoschlange bilden und
          mehrere Minuten zur Überquerung benötigen
         durchschnittliche Fahrzeit im ÖPNV beträgt 20 Minuten; ohne
          Vorrangschaltung würde sich diese im Schnitt um 2-4 Minuten
          verlängern und zu einem Fahrgastverlust von ca. 10 % führen
      größere Pünktlichkeit durch Verringerung von Störquellen
      Erhöhung des Fahrkomforts (vorausschauendes Fahren durch
      vermiedene Brems- und Anfahrvorgänge)

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4. Vorrangschaltung an Lichtsignalanlagen
4.2 Vorteile aus Sicht des ÖPNV-Unternehmens
 Optimierung der Meldekette trägt zur Erhöhung Wirtschaftlichkeit
     des Fahrzeug- und Personaleinsatzes bei
 geringerer Energieverbrauch und Verminderung des
     Materialverschleißes – Nachhaltigkeit (weniger Fahrzeuge sowie
     Brems- und Beschleunigungsenergie)
 Allgemein:
        Entlastung der Straßen durch weniger motorisierten
         Individualverkehr
               Verbesserung der Luftqualität durch weniger Abgase
               Reduzierung der Lautstärke entlang stark frequentierter Straßenzüge
               Verringerung des Flächenverbrauchs von mehrspurigen Straßen oder
                Vielzahl von Parkplätzen

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4. Vorrangschaltung an Lichtsignalanlagen
4.2 Vorteile aus Sicht des ÖPNV-Unternehmens
 Ein Beispiel für einen Umlauf von Altwarmbüchen nach Wettbergen:
      Fahrzeit für Hin- und Rückfahrt beträgt ca. 1 Stunde
      Bei einer Taktung von 5 Minuten benötigen wir 12 Fahrzeuge mit
      entsprechenden Fahrpersonal
      Bei einer Fahrzeitverkürzung um 5 Minuten und einer Taktung von 5 Minuten,
      benötigen wir nur noch 11 Fahrzeuge mit Fahrpersonal
      Bei ca. 30 Ampelanlagen reichen pro Richtung im Schnitt 5 Sekunden
      Fahrzeitgewinn je Lichtsignalanlage aus
 1970: oberirdisches Straßenbahnsystem ohne Vorrang
      17 km/h Durchschnittsgeschwindigkeit
      75 Millionen Fahrgäste / Jahr
 2020: unter- und oberirdisches Stadtbahnsystem mit Vorrang
      26 km/h Durchschnittsgeschwindigkeit
      125 Millionen Fahrgäste / Jahr
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5. Forschungsprojekt LOGIN
  Lichtsignalanlagen optimal gesteuert im Nahverkehr
  ÜSTRA als Konsortialführer
  weitere 8 Projektpartner aus Verwaltung, Universität, Wirtschaft
      LHH (Tiefbau), Region Hannover, Universität Kassel, ifak, IVU, Swarco,
      Schlothauer & Wauer sowie regiobus als assoziierter Partner
  Förderbescheid seit 12/2020; je nach Antragsteller zwischen 50–
   100%
  Forschungszeitraum: 12/2020 – 05/2023
  Ziel: ÖPNV-Beschleunigung durch digitalen Kurzstreckenfunk
  Ableitung zur Car-to-x-Kommunikation
  Erprobung eines Verfahrens zur Schaltzeitprognose
          effizientere Lichtsignalsteuerung erhöht die Leistungsfähigkeit
          vorausschauendes energie- und emissionsminimales Fahren
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ÜSTRA Hannoversche Verkehrsbetriebe
Aktiengesellschaft

Am Hohen Ufer 6
30159 Hannover
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