Optimierung urbaner Mobilität mit intelligenten Ampeln: Erkenntnisse aus Tampere, Finnland
Straßennetze bilden das Rückgrat moderner Städte – doch ihre Rolle wandelt sich: weg von der bloßen Verbindung zwischen zwei Punkten hin zu einem System, das Mobilitätsdienste für alle Verkehrsteilnehmenden ermöglicht. Fortschrittliche Verkehrssignalsteuerung (Traffic Signal Management – TSM) ist ein entscheidender Hebel, um die Leistungsfähigkeit des Straßennetzes zu steigern, Emissionen zu senken und lebenswertere Städte zu schaffen.
In einer gemeinsamen Studie der Professur für Verkehrstechnik am Politecnico di Torino und SWARCO wurde die Umwelt- und Verkehrsleistung verschiedener Signalsteuerungen in Tampere, Finnland, untersucht. Der Fokus lag auf einem stark frequentierten Straßenabschnitt mit sechs Knotenpunkten.
Ziele und Methodik der Studie
Ziel war es, die Auswirkungen unterschiedlicher Steuerungsstrategien anhand von Kennzahlen wie Verzögerungen, Stopps, Kraftstoffverbrauch und Emissionen unter verschiedenen Verkehrslagen zu bewerten.
Dazu wurde die Simulationssoftware PTV VISSIM verwendet, ergänzt um das Emissionsmodul EnViVer Pro. Es wurden zwei Szenarien betrachtet: ein Basisszenario mit üblicher Verkehrslast sowie ein Stresstest mit erhöhtem Verkehrsaufkommen durch Seitenstraßen.
Im Vergleich standen drei Steuerungsvarianten:
- Feste Zeiten: vorgegebene Schaltpläne ohne Reaktion auf aktuelle Verkehrslage
- Verkehrsabhängige Steuerung: reagiert auf erkannte Fahrzeuge, folgt aber festen Grundparametern
- Adaptive Steuerung von SWARCO: passt die Grünzeiten auf Basis von Echtzeitdaten und erlernten Mustern laufend an, mit dem Ziel höchster Effizienz
Untersucht wurden alle sechs Kombinationen aus den drei Steuerungstypen unter den zwei Verkehrsbelastungen. Die Ergebnisse bezogen sich auf Verkehrsfluss und Emissionen.
Abbildung 1 – Simulierte Kreuzungen mit Zufahrtsverkehr aus den Seitenstraßen
Ergebnisse: Was wurde festgestellt?
Die adaptive Steuerung zeigte im Vergleich zu herkömmlichen Systemen deutliche Vorteile, insbesondere bei höherem Verkehrsaufkommen. Im Basisszenario konnte durch den Wechsel von festen Zeiten zur verkehrsabhängigen Steuerung die durchschnittliche Verzögerung um 13 Prozent gesenkt werden. Im Stresstest halbierte die adaptive Steuerung die durchschnittlichen Verzögerungen (minus 50 Prozent) und verringerte die durchschnittliche Anzahl der Stopps um 52 Prozent gegenüber festen Signalplänen.
Abbildung 2 – Durchschnittliche Verzögerung (Balken) und Anzahl der Stopps (Punkte) für die sechs Szenarienkombinationen
Was bedeutet das für die Umwelt?
Der Kraftstoffverbrauch spiegelte die Verzögerungsreduktion wider. Auch wenn das Verhalten an einzelnen Knotenpunkten unterschiedlich war, zeigte sich insgesamt eine deutliche Einsparung bei Einführung verkehrsabhängiger und adaptiver Steuerung – insbesondere an den Knoten mit dem höchsten Verbrauch. Zusätzlich sanken die Emissionen von flüchtigen organischen Verbindungen (VOC), Stickoxiden (NOx) und Kohlenmonoxid (CO) spürbar. In stark belasteten Bereichen konnten durch adaptive Steuerung Emissionen um bis zu 44 Prozent im Vergleich zu festen Zeiten gesenkt werden – selbst in weniger belasteten Szenarien waren positive Effekte sichtbar.
Gibt es einen Einfluss auf den „Level of Service“?
Der sogenannte Level of Service (LOS), ein Maß für die Qualität des Verkehrsflusses, verbesserte sich deutlich. Die Einführung verkehrsabhängiger und adaptiver Steuerung führte zu weniger Verzögerungen, weniger Stopps und geringeren Emissionen – insbesondere bei hohem Verkehrsaufkommen.
Bedeutung für die Zukunft
Die Ergebnisse unterstreichen das Potenzial adaptiver Verkehrssignalsteuerung, sowohl hinsichtlich der betrieblichen Effizienz als auch der Umweltwirkung. In Zeiten, in denen Städte nachhaltiger und lebenswerter werden sollen, sind intelligente Verkehrssteuerungssysteme wie die adaptive Signalsteuerung von entscheidender Bedeutung.
Weniger Wartezeiten, geringerer Verbrauch und niedrigere Emissionen – all das trägt nicht nur zu besserer Mobilität bei, sondern auch zur Verbesserung der Luftqualität und zum Klimaschutz.
Die Zahlen sprechen für sich. Zögern Sie nicht, uns zu kontaktieren, und gestalten Sie mit SWARCO die Zukunft – The Better Way. Every Day.
Für weitere Informationen zur Studie steht der vollständige Bericht zur Verfügung.
Wichtiger Hinweis
Da die Studie gezielt die Wirkung von Signalsteuerung untersuchen soll, wurde sie in einer isolierten Umgebung durchgeführt. Aspekte wie induzierte Nachfrage oder Verlagerungen auf andere Verkehrsmittel wurden nicht berücksichtigt. Die Ergebnisse zeigen dennoch das große Potenzial entsprechender Technologien – insbesondere dann, wenn sie durch verkehrspolitische Maßnahmen unterstützt werden.