Standardisierte Verkehrsdaten für das verkehrsträgerübergreifende Verkehrsmanagement

• Forschungsstelle: ASTRA SBT
• Projektnummer: VSS2006/905

Schlüsselwörter (Deutsch)

Verkehrsdaten, Standardisierung, verkehrsträgerübergreifend, Verkehrsinformation, Verkehrsmanagement

Schlüsselwörter (Englisch)

Traffic data, standardization, intermodal, traffic information, traffic management

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Der Zweck der Forschungsarbeit ist die Entwicklung eines Konzepts zur Zusammenführung von Verkehrsdaten aus unterschiedlichen Erfassungssystemen und Verantwortungsbereichen auf einheitlicher Basis, um damit eine für die Aufgaben des Verkehrsmanagement brauchbare Datengrundlage zu erhalten.

Bisher fehlen klare Benutzeranforderungen, die unabhängig von der eingesetzten Erfassungstechnologie einen gemeinsamen Raum- Zeitbezug, sowie klare und einheitliche Anforderungen an die Qualität der Inhalte und Genauigkeit definieren und darauf aufbauend eine Mehrfachverwendung und Interoperabilität der Verkehrsdaten erlauben.

Der Schwerpunkt der Arbeit soll die Konzipierung der Vereinheitlichung von Verkehrsdaten in Form eines Datenkataloges sein. Der zu entwickelnde Datenkatalog muss vollkommen unabhängig von der Erfassungstechnologie definiert sein und universell für alle Verkehrsarten und Verkehrsnetze gültig sein.

Eine mehrstufiges Vorgehen mit der Grundlagenbeschaffung und Analyse, einer konzeptionellen Bearbeitung, der Entwicklung eines Datenkataloges, dem Forschungsbericht und den Grundlagen für die Normierung soll zum Ziel führen.

Kurzbeschreibung (Englisch)

The purpose of the research project is to develop a concept which brings together traffic data from different recordation systems and different areas of responsibility to a uniform basis. This basis shall serve as a suitable data basis for the tasks of the traffic management.

So far there is no definite user requirement , defining independently of the used recordation technology a common space-time reference as well as clear and uniform requirements of the quality of content and exactness and which allows, based on this, a multiple use and interoperability of the traffic data.

The focus of this project shall be the conception of the standardisation of traffic data in terms of a catalogue. This list of data has to be defined totally independently from the recordation technology and has to be valid for all traffic modes and networks.

A multi-level approach with the acquisition and analysis of basics, a conceptual processing, the development of a list of data, the research report and the basics for a standardisation shall lead to the aim.

Projektbeschreibung (Deutsch)

Rückgrat des Verkehrsmanagements bildet eine stets aktualisierte Verkehrs- und Ereignislage im Verkehrsnetz bzw. die Kenntnisse des aktuellen Verkehrszustandes auf einzelnen Streckenabschnitten oder bei Knoten. Dazu sind Onlineverkehrdaten aus verschiedenen Quellen erforderlich. Je mehr Daten verfügbar sind, desto besser resultiert die Verkehrslage. Nur eine qualitativ hochstehenden Verkehrslageerkennung ermöglicht ein effizientes Verkehrsmanagement mit Steuern, Leiten, Lenken und Informieren.

Heute werden einmal erfasste Verkehrsdaten grösstenteils einem einzigen Anwendungszweck zugeführt. Eine Weiterverwendung der Daten für verschiedenen Verwendungszwecke (Verkehrsdatenverbund verschiedener Datenlieferanten und –nutzer) wird je länger je mehr angestrebt.

Um dies zu erreichen, müssen die Informationen aus verschiedenen Datenquellen (unterschiedliche Zuständigkeitsbereiche und Erfassungstechniken) auf einer einheitlichen Grundlage zusammengeführt werden. Dazu ist aber zwingend eine Vereinheitlichung bzw. Standardisierung der Verkehrsdaten im Hinblick auf Inhalte, Raum- und Zeitbezug erforderlich.

Im Rahmen des Projektes Verkehrsmanagement Schweiz (VM-CH) des Bundesamtes für Strassen und der damit verbundenen Erarbeitung einer Verkehrsmanagementrichtlinie zeigte sich ein vertiefter Handlungsbedarf betreffend Standards für Verkehrsdaten, während im Bereich der Aktoren bzw. Signale bereits weitgehend VSS Normen und ASTRA Richtlinien bestehen.

Der Forschungsauftrag hat zum Ziel, die für das Verkehrsmanagement erforderlichen Verkehrsdaten in Form eines Datenkataloges zu standardisieren.

Für die Forschungsarbeit wird das folgende Vorgehen gewählt:

1. Grundlagen und Analyse: Eine Literaturrecherche soll die heutige Datenlage sowie der Stand der Forschung und Normierung auf nationaler und internationaler Ebene zusammentragen und bewerten. Im weiteren sollen daraus die Bedürfnisse und Anforderungen an dynamische Verkehrdaten zusammengefasst und wo nötig fragt die Forschungsstelle bei Datenlieferanten und –nutzern gezielt nach..

2. Konzeptionelle Bearbeitung: Zuerst erfolgt die Formulierung und die Zielsetzung, der Verwendungszweck und die Inhaltsabgrenzung für den zu erstellenden Datenkataloges für dynamische Verkehrsdaten.

Die anschliessende Strukturierung und vertiefte Bearbeitung der Daten könnte nach folgenden Grössen erfolgen:

- Strassentyp (HLS, HVS mit öV, HVS ohne öV)

- Inhalte: Rohdaten (z.B. q, k, v), aufbereitete Daten (Verkehrsqualität inkl. Algorithmen für die Aufbereitung)

- Querschnitte (q, k, v), Strecke (Reisezeit, -geschwindigkeit) Punkte (Knotenströme q, Wartezeiten/Reisezeitverluste), Objekte wie Parkings, Warteräume, Rastplätze/Raststätten (Auslastungsgrade)

- Fahrzeugkategorien (PW, LKW, Langsamverkehr, öV, Huckepack)

- Raumbezug (für Streckengrössen), sonst Bezug auf vorhandene Normen

- Zeitbezug (Aktualität, Intervalle, periodische oder ereignisgesteuerte Übertragung)

Dabei gilt es auch aufzuzeigen wie die Rohdaten aus unterschiedlichen Erfassungssystemen und –methoden in die einheitliche Struktur überführt werden können.

Im nächsten Schritt erfolgt die Entwicklung von Lösungsansätzen für die Interoperabilität mit den spezifischen Datensätzen unserer Nachbarländer und internationalen Standards.

3. Datenkatalog: Aufbauend auf den Bearbeitungsschritt 2 erfolgt die Entwicklung eines Kataloges für dynamische Verkehrsdaten. Dies beinhaltet die Ausarbeitung einer Gesamtstruktur für alle im Verkehrsmanagement erforderlichen dynamischen Daten (Verkehrs-, Strassenzustands-, Wetter-, Baustellen-, Ereignisdaten usw.) und die anschliessend vertiefte Bearbeitung bzw. Erstellung des Kataloges für den Teil Verkehrsdaten.

4. Forschungsbericht: Die Vorgehensweise und die Ergebnisse sowie das Fazit aus der Forschungsarbeit werden im Schlussbericht ausführlich dargestellt. Der Bericht schliesst mit der Empfehlung für den Auftraggeber. Wesentliche Inhalte bzw. Resultate des Forschungsberichtes ist der Datenkatalog..

5. Grundalgen für die Normierung: Der ausgearbeitete und empfohlene Lösungsansatz inkl. Datenkatalog wird entsprechend der Vorgaben des VSS als Grundlagen für Normierung formuliert..

Der prinzipielle Nutzen im Zusammenhang mit der Bearbeitung des Forschungsauftrags liegt vor allem in der Ausarbeitung eines praktikablen Ansatzes, der darlegt, wie Verkehrsdaten aus verschiedenen Quellen zusammengeführt werden müssen, um sie intermodal und netzübergreifend für die Aufgaben des Verkehrsmanagement nutzen zu können.

Hauptnutzniesser dieses Forschungsvorhabens sind die Behörden von Bund (Bundesamt für Strassen) Kantonen (Tiefbauämter, Polizei), Gemeinden und Verkehrsträger ÖV, welchen mit den Forschungsresultaten eine wichtige Grundlage und Anleitung für den Ausbau und die Weiterentwicklung ihrer Verkehrserfassungssysteme im Hinblick auf ein handlungsfähiges und zuständigkeitsübergreifendes Verkehrsmanagement zur Verfügung gestellt wird

Methoden (Deutsch)

Literaturanalyse zum Stand der Technik, Abklärung der Bedürfnisse und Anforderungen der beteiligten Akteure. Durchführung von Expertenworkshops und Integration von Erkenntnissen aus laufenden Forschungsprojekten. Ausarbeitung eines Lösungsvorschlags und Empfehlung. Ausarbeitung der entsprechenden Grundlagen für Normierung

Spezielle Geräte und Installationen (Deutsch)

Keine

Allgemeiner Stand der Forschung (Deutsch)

Relevante Forschungsprojekte deren Ergebnisse in der Arbeit analysiert und berücksichtigt werden:

TRANS-3: Multimodal travel information service for trinational regional transport

Ergebnisse aus dem 4. EU-Rahmenprogramm INFOTEN

Ergebnisse aus dem 5. EU-Rahmenprogramm TRIDENT

Projektziele (Deutsch)

Es soll ein Konzept erarbeitet werden, wie automatisch erhobene Verkehrsdaten aus unterschiedlichen Quellen und mit unterschiedlichen Strukturen zusammengeführt werden können, um sie als Datenbasis für verschiedene Verkehrsmanagementaufgaben (Lenken, Leiten Steuern, Informieren) zu verwenden.

Zu untersuchen sind Einsatzbereiche und Anforderungen an die Reisezeiterfassung sowie die Definitionen und Struktur der dafür notwendigen Elemente und Bezugssysteme, mit dem Ziel, eine verkehrsträgerübergreifende Routen- und Verkehrsmittelwahl in Echtzeit (intermodales Online-Routing) zu ermöglichen.

Als Ergebnis sollen Empfehlungen sowie Grundlagen für Normierung hinsichtlich einer Standardisierung von Verkehrsdaten für das verkehrsträgerübergreifende Verkehrsmanagement ausgearbeitet werden.

Projektziele (Englisch)

There shall be worked out a concept, how to bring together automatically collected data from different sources and with different structures in order to use them as a database for different tasks of traffic management.

With the objective of enabling a real time choice of routes and transport for all carriers (intermodal online-routing), the scope of application and the requirements on travel time monitoring as well as the definition and structure therefore necessary shall be analysed.

As a result recommendations as well as basics for the standardisation of traffic data for the overall-carrier traffic management shall be worked out.

Forschungsplan (Deutsch)

Arbeitsschritt	2008	2009				2010
	Quartal 4	Quartal 1	Quartal 2	Quartal 3	Quartal 4	Quartal 1
A – Grundlagen und Analyse
B – Konzeptionelle Bearbeitung
C – Datenkatalog
D - Fazit, Empfehlung, Schlussbericht

Umsetzung und Anwendungen (Deutsch)

Das Bearbeitungsteam verfügt über Berichte und Dokumentationen bereits abgeschlossener Forschungsprojekte und die relevanten Normen. Mit diesen und weiteren Experten wesentlicher Fachgebiete werden Workshops zur Erarbeitung der wesentlichen Aspekte bezüglich der Anforderungen der Beteiligten und der Entwicklung von Lösungsansätzen durchgeführt. Die entwickelten Lösungsansätze werden in einem Schlussbericht vorgestellt und als Grundlagen für Normierung formuliert

Publikationen / Ergebnisse (Deutsch)

.

Berichtsnummer (Deutsch)

1332

Literatur (Deutsch)

Autor	Titel	Erschienen
Amstein + Walthert AG B+S Ingenieur AG	Datenverarbeitung für eine verkehrsträgerübergreifende Mobilitätssteuerung	Forschungsauftrag VSS 2003/901
B+S Ingenieur AG	Wirksamkeit und Nutzen der Verkehrsinformation	Forschungsauftrag SVI 2003/386
B+S Ingenieur AG	Standardisierte Verkehrsinformationen	Forschungsauftrag VSS 2000/436
B+S Ingenieur AG	Analyse und Machbarkeitsuntersuchungen zur Reisegeschwindigkeiterfassung mittels Floating Car Data FCD	Im Auftrag des Bundesamts für Strassen (2003-2005)

- SN 671 831 Strassenverkehrstelematik, Grundlagennorm: Überblick über die Grundlagen und die Normung auf dem Gebiet der Verkehrstelematik in der Schweiz

- SN 640 781 „Verkehrsmanagement Begriffssystematik“: Definition der wichtigsten Begriffe innerhalb der Verkehrstelematik

- SN 671 921 Verkehrstelematik; Standardisierte Verkehrsinformation. Struktur des Meldungskataloges sowie Angaben zum Meldungsmanagement für die Verkehrsinformation Schweiz

- SN 671 972 „Automatische Verkehrszustandserfassung im Strassenverkehr mit digitaler Bildverarbeitung, Architektur und Anforderungen“

- Die SN 640 017a (Leistungsfähigkeit, Verkehrsqualität, Belastbarkeit): Definition der sechs Stufen der Verkehrsqualität von A (freier Verkehr) bis F (Stau) in allgemeiner Form.

- Weitere Regelwerke für die Berechnung von Leistungsfähigkeit, Verkehrsqualität, Belastbarkeit sind: SN 640 018a (für Autobahnen), SN 640 019 (für Einfahrten von HLS), SN 640 020 (für Hauptverkehrs- und Verbindungsstrassen), SN 640 022 (für Knoten ohne LSA), SN 640 023 (für Knoten mit LSA), oder SN 640 024 (für Knoten mit Kreisverkehr)

- Grundlagen für Normierung SN 671 951 Strassenverkehrstelematik: Die Norm definiert die Architektur der Verkehrstelematik für die Schweiz

- Die Technischen Lieferbedingungen für Streckenstationen (TLS, eine Richtlinie der Bundesanstalt für Strassenwesen, Deutschland). Festlegung der Inhalte, Formate, Kommunikation, Architektur und Datenqualität für die Datenerfassung und Signalanzeigen von Verkehrsleitsystemen und Verkehrserfassungsystemen. Die TLS wird heute in der Schweiz sehr häufig für Anlagen dieser Art angewendet.

- Alert C / Radio Data System Traffic Message Channel RDS TMC. Normierung codierter Verkehrsmeldungen über die Radiosender mittels RDS auf einem speziellen Verkehrskanal (TMC). Enthält einen umfassenden Meldungskatalog und eine Struktur für den Ortsbezug (TMC Location Code)

- Datex: Standard für den Austausch von Verkehrsinformationen und Verkehrsdaten zwischen Zentralen, insbesondere auch international (Norm wird zur Zeit überarbeitet)

TPEG: Datenprotokoll für die Übertragung bzw. Verbreitung von Daten (u.a. auch Verkehrsinformation) über DAB (digitales