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Mit Smart Cities gegen das Verkehrschaos

Lösungsansätze für die Stadt der Zukunft



Igor Ilunin ist Leiter der IoT-Abteilung beim Technologieberatungsunternehmen DataArt. Mit über zwölf Jahren Berufserfahrung in der IT-Branche fokussiert er sich dort auf die Themen IoT Cloud Enablement Computing und Migration. Als versierter AWS-zertifizierter Architekt bringt er seine umfangreiche praktische Erfahrung in wichtige Kundenprojekte im IoT-Bereich ein. Igor hat einen Master-Abschluss in Informatik der Kharkiv National University of Radio Electronics.
Pendler leiden bei ihrem Arbeitsweg unter dem zunehmenden Stadtverkehr. Clevere Lösungsansätze zeigen Smart Cities auf. Doch was macht die Verkehrsführung einer Smart City aus?

Wer täglich zur Arbeit pendelt, kennt Staus oder volle Bahnen und Busse zur Genüge. Radler und Fußgänger schimpfen über die schlechte Luft, die sie als Verkehrsteilnehmer einatmen müssen. Städte auf der ganzen Welt kämpfen mit der wachsenden Verkehrsüberlastung, mit der längere Pendelzeiten, zunehmende Umweltschäden und eine Verringerung der Lebenserwartung aller Bürger einhergehen.

Solche Aufnahmen sind in allen Großstädten der Welt zu finden.
Solche Aufnahmen sind in allen Großstädten der Welt zu finden.
Foto: canghai76 - shutterstock.com

Die ernüchternde Wahrheit: Ohne radikale Intervention und einen Kurswechsel im Management des städtischen Verkehrs verschärft sich das Problem weiter. Die Vereinten Nationen berichten, dass derzeit 55 Prozent der Weltbevölkerung in Städten leben und prognostiziert bis 2050 einen Anstieg auf 68 Prozent. Die durchschnittliche Geschwindigkeit der Pendelfahrten von Haus zu Haus nimmt von Jahr zu Jahr ab, während die durchschnittliche Reisezeit steigt. Laut Weltgesundheitsorganisation WHO stellt der Verkehr die am schnellsten wachsende Quelle für die Kohlendioxid-Emissionen aus fossilen Brennstoffen dar.

Somit trägt der Verkehr den größten Anteil am Klimawandel. Die Kombination aus zunehmender Verkehrsüberlastung, Parkplatzmangel, längeren Pendelzeiten und den daraus resultierenden Umweltauswirkungen ist zu einem der größten Probleme der heutigen Städte geworden. Dabei existieren tragfähige Lösungen, um den wachsenden Problemen im städtischen Verkehr zu begegnen. Intelligente Stadtkonzepte für Smart Cities beschäftigen sich mit den Themen und zielen darauf ab, das Leben der Stadtbewohner auf der ganzen Welt zu verbessern.

The Opportunity: Datenfluss begünstigt Smart City

Sammlung, Analyse und Anwendung von Daten bilden bedeutende Teile des Puzzles. Als hervorragendes Beispiel für die Praktikabilität dieses Konzepts dient The Opportunity Project. Die von der US-Regierung ins Leben gerufene offene Dateninitiative zielt drauf ab, die globalen wirtschaftlichen Chancen durch die Implementierung eines Systems mit transparentem Zugang zu öffentlichen Informationen zu verbessern. Die Entwicklung der Infrastruktur von Smart Cities und der vielen damit verbundenen Technologien hängt direkt mit der Optimierung des Informationsflusses zwischen Beamten und Bürgern zusammen. Dieses Konzept steht im Mittelpunkt des Projekts The Opportunity.

Kommunikative Vehikel

Effizienter Transport fällt mit dem anhaltenden weltweiten Bevölkerungswachstum immer schwerer. Selbstfahrende Fahrzeuge, von denen viele Experten erwarten, dass sie in den nächsten Jahren eine breite Anwendung finden, sind ein Schlüssel zur Lösung des Dilemmas. Diese Intelligenz wird weit über die PKWs hinausgehen: Fahrerlose Lieferwagen und autonome Lieferdrohnen tragen dazu bei, Staus zu reduzieren.

Die Nutzung moderner Technologien auf den Straßen der Smart City fördert die Effizienz. Daneben versprechen Roboterfahrzeuge eine deutliche Reduzierung der mit dem Fahren verbundenen Gefahren, da Kollisionen meist durch menschliches Versagen oder Ablenkungen passieren. V2V (Vehicle-to-Vehicle) und V2X (Vehicle-to-X) entspringen als vielversprechende Komponenten dem technologischen Fortschritt.
Ihr Potenzial zur Steigerung der Energieeffizienz in Smart Cities können sich Motorroller- und Fahrradflotten zu Nutze machen, indem sie ihre Gefährte in V2X-Fahrzeuge wandeln. Das ermöglicht ihnen, Verkehrsdaten, Wetterbedingungen, Luftverschmutzung und andere wichtige Informationen in Echtzeit zu sammeln und zu teilen.

Smart City: Hört die Signale

Doch V2X kann noch viel mehr und geht weit über die Fahrzeuge selbst hinaus. So etablieren sich beispielsweise adaptive Signalsteuerungslösungen in vielen Städten. Die Anwendung von Echtzeitdaten ermittelt die effizientesten Ampeländerungen und passt den Verkehrsfluss in Smart Cities optimal an.

Nach Angaben des U.S. Department of Transportation können allein adaptive Signalsteuerungslösungen die städtischen Fahrzeiten um mehr als 10 Prozent und in Gebieten mit besonders veralteten Signalsystemen sogar um bis zu 50 Prozent verringern. In der Praxis erfreuen sie sich zum Beispiel in den US-Metropolen Los Angeles, San Antonio und Pittsburgh großer Beliebtheit. Auch europäische Städte nutzen fortschrittliche Smart-City-Technologien. So entwickelte beispielsweise Barcelona ein innovatives System zur Verwaltung von Ampelrouten im Falle eines Brandes oder Unfalls. Ampeln entlang der Route von Einsatzfahrzeugen schalten automatisch auf Grün und aktivieren nach dem Passieren wieder den Normalmodus.

Verkehrslösungen geben Hoffnung

In Anbetracht der verschiedenen Technologien, die in Smart Cities den städtischen Verkehr steuern, erscheinen die eingangs erwähnten Probleme lösbar. Für die Zukunft gilt Mobility as a Service (kurz MaaS) das Hauptaugenmerk im Stadtverkehr. Von autonomen und vernetzten Fahrzeugen bis hin zum Ersatz von Benzin durch Strom und verbesserter Transparenz in der gesamten Branche. MaaS zielt darauf ab, Effizienz zu steigern und Umweltschäden zu reduzieren.

Zukunftsforscher rechnen mit einer rapiden Abnahme der Zahl von Personenkraftwagen in Privatbesitz in den kommenden Jahren. Carsharing-Dienste, Mitfahrgelegenheiten und andere innovative Optionen für Stadtbewohner nehmen dann den Platz des eigenen Autos ein. Selbstfahrende Busse befinden sich bereits in etlichen Ländern wie Schweden, China und der USA auf öffentlichen Straßen in der Testphase. In nicht allzu ferner Zukunft stehen massive Rollouts auf der ganzen Welt an. Auch bei autonomen Fahrzeugen, ob privat oder öffentlich, setzt sich die Abkehr von Diesel und Benzin zugunsten der Elektromobilität durch. Verglichen mit den Emissionen der herkömmlichen Pkw und Busse entlastet das die allgemeine Umwelt erheblich.

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Die Smart City und ihre intelligente städtische Infrastruktur sorgen für eine umfassende Verkehrsverlagerung. Sie schließt den vollständigen Start-Ziel-Transport zur Lösung des First Mile/Last Mile (FMLM)-Problems sowie vieler anderer Herausforderungen für die heutigen Stadtbewohner ein.

Wie wäre es mit fliegenden Autos?