Verkehrsmodellierung I

Peter Vortisch bekleidet seit 2010 eine Professur für
Verkehrswesen am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und
ist Leiter des Instituts für Verkehrswesen.


Wir haben über die Entwicklung der Modellierung von Verkehr
gesprochen und dabei den Schwerpunkt zunächst auf die Anfangszeit
gelegt, in der sich die in der Forschung geborene Idee Schritt
für Schritt in ein Softwareprodukt entwickelte und wo und warum
sich die Idee und das Produkt durchsetzen konnten.


Peter Vortisch hat in Karlsruhe eigentlich Informatik studiert
und kam zum Verkehrswesen zunächst als wissenschaftliche
Hilfskraft. Er hat dann bald mit an den ersten Simulationen
programmiert. Solche Simulationen wurden damals auf Großrechnern
durchgeführt, von denen es nur wenige gab. Die Forschungen und
theoretischen wie praktischen Überlegungen wurden im wesentlichen
von Professor Wiedemann vorangetrieben. Seine Karlsruher Gruppe
war die erste, die das in Deutschland erfolgreich erprobte und
schließlich als Standard eingeführt hat. Es gab damals
Forschungsprojekte z.B. zur Wirkung von Tempolimits im Auftrag
des Verkehrsministeriums.


In der Zwischenzeit entwickelte sich die Rechentechnik weiter und
mit dem Siegeszug des PCs wanderte die Simulation vom
Rechenzentrum auf die Schreibtische. Damals war es möglich, auf
so einem Rechner ein Modell mit etwa 20 Fahrzeugen in Echtzeit zu
simulieren - heut sind die Rechner so viel schneller, dass
mehrere 100.000 Fahrzeuge möglich sind. Aber auch mit so wenigen
Fahrzeugen war es ein wichtiger Schritt hin zur
Kommerzialisierung der Verkehrsmodelle. In den USA gab es damals
z.B. ein öffentlich subventioniertes Produkt für Verkehrsplaner,
was einen durchschlagenden Erfolg hatte und die Simulation in
allen Büros etablierte.


In Karlsruhe entwickelte sich ein Spin off aus dem Institut, die
Firma ptv entwickelte das Produkt und die Vermarktung der
Verkehrssimultion zunächst in Deutschland. Seither besteht eine
enge Zusammenarbeit mit dem Institut für Verkehrswesen. Im Zuge
dieser Professionalisierung wurde die Verwendung des Produktes
durch Verkehrsingenieure der neue Standard.


Es gab zwei große deutsche Unternehmen, die die Entwicklung der
Software stark beschleunigt haben. Zunächst die Firma SIEMENS
weil sie die Wirkung von Ampelsteuerungen besser vorhersehen
wollte. U.a. auch im Zusammenhang mit der Grün-Anforderung durch
den ÖPNV. Vor dem Aufbau auf einer echter Kreuzung sollte die
Simulation auf dem Rechner beweisen, dass auch der gewünschte
Effekt durch die Ampelsteuerung erreicht werden würde. Das wurde
schließlich sogar Teil der SIEMENS Software Verkehrsplanung.


Verkehrsplaner in den Städten haben in dieser Zeit weitergehende
Ideen noch nicht so gut angenommen.


Dafür war dann die Firma Volkswagen ein Vorreiter. Sie hat sich
eigentlich für Abgasemissionen interessiert, wofür man
Temperaturverläufe der Motoren braucht. Es wurde daraus die
Aufgabe abgeleitet, für eine ganze Stadt den Verkehr über den Tag
hinweg zu simulieren (inkl. parken). Sie haben sich in großem
Umfang finanziell an den Entwicklungsarbeiten beteiligt. Prototyp
wurde die Stadt Braunschweig. Ohne die heute selbstverständlich
vorliegenden Daten zu Straßen und Kreuzungen war das ein sehr
aufwändiges Vorhaben. Außerdem brauchte man neue Verfahren, die
entscheiden, welche Wege die Fahrzeuge in der Stadt zurücklegend.
Ein wichtiges neues Verfahren hierfür wurde die Dynamische
Umlegung.


Diese neue Fähigkeit des Programms hat zu einer deutlich weiteren
Verbreitung geführt, denn es war nun ein wirklich professionelles
Softwareprodukt auf dem Markt in Deutschland vorhanden.


Der Funktionsumfang des ptv-Produktes war schließlich größer als
das des USA-Standards. Da dort Verkehrssimulation aber schon Usus
war, war es einfach mit dem noch besseren Produkt in den US-Markt
einzusteigen. Ein weiterer wichtiger Markt war auch
Großbritannien, da dort traditionell bei Planungen viel
modelliert wird ("Mutterland der Modellierung"). Dort war der
Einstieg geschafft, als sich Transport for London entschied, mit
dem ptv-Produkt zu arbeiten.
Podcasts und Videos

PTV Youtube-Kanal

U. Leyn: Verkehrswesen, Gespräch mit G. Thäter im
Modellansatz Podcast, Folge 88, Fakultät für Mathematik,
Karlsruher Institut für Technologie (KIT), 2016.
http://modellansatz.de/verkehrswesen

K.Nökel: ÖPNV, Gespräch mit G. Thäter im Modellansatz
Podcast, Folge 91, Fakultät für Mathematik, Karlsruher Institut
für Technologie (KIT), 2016. http://modellansatz.de/oepnv