Verkehrsleit- und Informationssystem (VLIS) hier: Freigabe der Planungsmittel

Das Straßenverkehrsamt der Stadt Frankfurt am Main betreibt aktuell - neben dem Online-Verkehrsportal mainziel.de - zwei straßenseitige Verkehrsinformationssysteme. Dass aus den 1990er Jahren stammende Parkleitsystem (PLS) dient der Darstellung des jeweils noch verfügbaren Parkraumangebots in den angeschlossenen Parkierungsanlagen und der gezielten Lenkung der diese als Ziel ansteuernden Kraftfahrzeugverkehre. Hingegen informieren die 2005 an strategischen Stellen im Straßennetz platzierten Verkehrsinformationstafeln mit ihren variablen Textdarstellungen über aktuelle und standortspezifische Verkehrsmeldungen und - in Ausnahmefällen - andere Inhalte (beispielsweise jüngst mit Corona-Verhaltenshinweisen).

Beide Systeme sind technisch vollkommen veraltet und herstellerseits lange abgekündigt, der Weiterbetrieb kann nicht sichergestellt werden und verursacht unverhältnismäßige Betriebs-Kosten. Auch birgt der Weiterbetrieb IT-Sicherheitsrisiken, so kürzlich im Kontext der kritischen Sicherheitslücke in der Java-Bibliothek Log4j, woraufhin als Sofortmaßnahme die Anbindung des Parkleitsystems an die städtische Verkehrsleitzentrale (IGLZ) getrennt werden musste, die Daten werden seither "händisch" eingegeben.

Dessen eingedenk hat der Magistrat im Rahmen des dritten Förderaufrufs der Förderrichtlinie "Digitalisierung kommunaler Verkehrssysteme" vom 31.01.2018 erfolgreich den Projektantrag "UVM 5 - Erstellung eines Gesamtkonzeptes für ein städtisches VerkehrsLeitInformationsSystem (VLIS)" mit einer Gesamtsumme von 238 TEUR platziert, um angesichts begrenzter Haushaltsmittel die notwendigen weiteren Schritte unter Inanspruchnahme von Fördermitteln einleiten zu können. Dieses Gesamtkonzept als notwendige Vorbedingung für eine vertiefte Planung liegt in Form des Schlussberichtes vor und ist im Volltext als digitale Anlage im Informationssystem PARLIS einsehbar.

Weiterhin berücksichtigt der Magistrat, dass sich seit den 1990ern sowohl die Bedeutung des Umweltverbundes bei der Mobilitätsplanung als auch die Informationskanäle über Mobilitätsalternativen etwa durch online-Angebote gewandelt haben. Daher werden auch diese Aspekte in der Planung für ein zeitgemäßes, datenschutzkonformes Verkehrsleitsystem für Frankfurt berücksichtigt.

Ziel der Neukonzeption ist es, die Informationen über Mobilitätsalternativen in Frankfurt schnell, integriert, datenschutzkonform und per Open Data zur Verfügung zu stellen, um den Verkehr in der Stadt Frankfurt am Main umweltverträglicher und bürgerfreundlicher, mit einer nachhaltigen Entlastung des nachgeordneten Straßennetzes zu gestalten und damit einen Beitrag zu Klimaschutzzielen zu erreichen. Dazu gehört die Zusammenführung der bestehenden oder zu ergänzenden online- und straßenseitigen Systeme zu einem integrierten Verkehrsleit- und Informationssystem.

Eine integrierte Lösung sollte datenschutzkonform und möglichst Open Source basiert folgende Informationen bieten: Informationen über regionale Verkehrsstörungen, über intermodales Routing, freie Parkplätze und verfügbare Ladestationen auch für Fahrräder, Navigation nach Umweltaspekten (wie kommt man am schnellsten und umweltfreundlichsten von A nach b), Information für Mobilitätseingeschränkte (Beispiel:Stadtnavi Herrenberg).

In der Zusammenführung der straßenseitigen Systeme werden nur Standorte berücksichtigt, die für die Verkehrsmanagement- und bzw. oder die Parkleitfunktion relevant sind und den Fuß- oder Radverkehr nicht beeinträchtigen bzw. sich auf Gehwegen oder Radwegen befinden. Im Zweifel wird auf einen Standort verzichtet. An Standorten, an denen Informationen zu beiden Funktionen angezeigt werden sollen, ist eine Unterteilung des Anzeigefeldes in Teilbereiche erforderlich. Um die Anzahl der Standorte im Stadtbereich möglichst gering zu halten, soll die Anzahl der Anzeigetafeln auf ein Minimum reduziert werden.

Das vorliegende Gesamtkonzept wertet "Best Practice" zu auf Anzeigetafeln gestützten Verkehrsleitsystemen aus fünf deutschen Großstädten aus und dient als eine wichtige Grundlage für die weiteren Planungsschritte in diesem Bereich. Notwendige Anpassungen der Planung etwa im Bereich der Integration digital unterstützter Verkehrsleitung sind noch offen und müssen berücksichtigt werden. Nach erfolgter Freigabe der Planungsmittel wird der Magistrat in die weitere Planung eintreten mit dem Ziel, der Stadtverordnetenversammlung eine Bau- und Finanzierungsvorlage zur Realisierung eines neuen, integrierten VLIS vorzulegen.

Der Magistrat sieht zur Erneuerung des straßenbasierten VLIS keine Alternative außer dem zunehmend unwirtschaftlichen Weiterbetrieb der obsoleten Systeme bzw. deren Abschaltung, wenn die Technik nicht mehr in Betrieb gehalten werden kann bzw. die IT-Sicherheitsrisiken das tolerable Maß überschreiten.

Es dient in diesem Zusammenhang zur Kenntnis, dass die von der Stadt Frankfurt am Main betriebenen verkehrstechnischen Systeme und Anlagen als Kritische Infrastruktur in der Informationstechnik (im Sinne des Gesetzes über das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSIG) und der Verordnung zur Bestimmung Kritischer Infrastrukturen nach dem BSI-Gesetz (BSI-KritisV)) gelten.

Eine anonyme, regionalspezifische Navigation über online-gestützte Mobilitätsinformation oder Apps ist zwar möglich, vernachlässigt nach Ansicht des Magistrats aber eine wichtige Lenkungsmöglichkeit für den innerstädtischen Verkehr.

Der Fokus des integrierten VLIS liegt auf der Weitergabe von verkehrsrelevanten Informationen in geeigneter Form für alle Mobilitätsbeteiligten. Dafür gibt es zwei Kommunikationswege: erstens digital gestützte Information etwa über bestehende Navigationsplattformen (www.mainziel.de,Google, MDM, TomTom) oder Open Source Mobilitäts- und Park-Apps (Stadtnavi Herrenberg, "Park&Joy"-App Hamburg) [1] . Zweitens wird eine straßengestützte Information über Anzeigentafeln als Übergangstechnik bereit gestellt. Die Planung muss nun die zielführende Integration beider Kommunikationskanäle und weitere Ausbauschritte - etwa Sensorik in Parkhäusern zu verfügbaren Stellplätzen - berücksichtigen.

In der IGLZ müssen die einlaufenden Daten und Inhalte aufbereitet werden, um in geeigneter Form online und auf den LED-Anzeigetafeln ausgespielt und angezeigt zu werden. Übersteigt der Umfang der anzuzeigenden Informationen aufgrund der begrenzten Anzeigefläche an einem Standort die Möglichkeiten zur Anzeige, so muss eine Priorisierung der Informationen erfolgen.

Für die anzuzeigenden Informationen wird folgende Priorisierungsreihenfolge vorgesehen:

- Verkehrsinformationen (Verkehrsbehinderungen, Straßensperrungen, Maßnahmen des Verkehrsmanagements auch für Teilnehmende des Umweltverbandes und Mobilitätseingeschränkte);

- Umweltinformationen (Luftschadstoffbelastung, Wettereinflüsse);

- Veranstaltungsinformationen (Hinweise zur Anfahrt, Vorzugsrouten);

- Parkleitinformationen (freie Stellplätze);

- Allgemeine Informationen (z. B. Vorankündigungen von Sperrungen oder Veranstaltungen, Verkehrssicherheitshinweise, Hinweise auf die Nutzung von Bus und Bahn).

Eine Sonderrolle nehmen Warnhinweise zum Bevölkerungsschutz ein: Innerhalb der künftigen Warnarchitektur der Stadt Frankfurt am Main können die dynamischen Anzeigetafeln des VLIS selbstverständlich auch hierfür genutzt werden. Ob eine digitale Ausspielung derartiger Warnhinweise in die jeweiligen online-Kanäle sinnvoll und möglich ist, muss in der Planung geprüft werden.

Die Priorisierung der anzuzeigenden Informationen kann durch den Bearbeiter (IGLZ) vorgegeben und individuell angepasst werden. Alle weiterzugebenden und anzuzeigenden Informationen werden in der IGLZ gesammelt, aufbereitet und mittels einheitlicher Schnittstellenformate per Open Data mit einem standardisierten Format (z.B. Datex2) an digitale Kanäle zur Verfügung gestellt sowie an die Schilderstandorte übermittelt. Diese aufbereiteten Informationen und Schilderinhalte können an weitere Adressaten weitergegeben werden. In einer weiteren Ausbaustufe können zusätzliche Standorte im Stadtgebiet oder weitere Sensorik integriert werden (Erweiterbarkeit des Systems).

Grundlage für die Anzeigen der integrierten Parkleitinformationen stellt die Neukonzeption des PLS aus dem Jahr 2012 dar. Die darin vorgesehenen Parkbereiche Hauptbahnhof und Stadtmitte werden im VLIS als relevante Zielbereiche übernommen. Eine Berücksichtigung von einzelnen Parkbereichen im Sinne eines klassischen Parkleitsystems wird nicht weiterverfolgt. Die Wegweisung zu diesen Zielbereichen erfolgt im Außenbereich weiterhin über die vorhandene statische amtliche Beschilderung. Neue Parkhäuser und Mobilitätsbeteiligte (beispielsweise Fahrradparkhäuser) werden berücksichtig. Der Parkbereich Sachsenhausen und die darin enthaltenen Parkhäuser werden in der vorliegenden Konzeption für das VLIS nicht berücksichtigt. Eine Integration dieses Bereiches kann in einer weiteren Ausbaustufe durch zusätzliche Schilder erfolgen.

Im Folgenden wird die straßenbasierte Verkehrsleitung geschildert: Innerhalb der Zielbereiche wird der Parksuchverkehr gebündelt über sog. Parkringe geleitet. Die im PLS-Konzept 2012 entworfene Führung der Parkringe wird der aktuellen verkehrlichen Situation angepasst. Im Nahbereich erfolgt eine Wegweisung zu freien Parkkapazitäten abzweigend vom Parkring. Die individuelle Wegweisung zu den einzelnen Parkhäusern erfolgt statisch, dynamische Informationen zu vorhandenen freien Parkmöglichkeiten werden nur an Entscheidungspunkten gegeben. Dabei wird die Anzahl freier Parkmöglichkeiten an den Entscheidungspunkten für die einzelnen Fahrtrichtungen zusammengefasst. Eine fest definierte weitere Unterteilung der Zielbereiche (Stadtmitte-Ost, Stadtmitte-West) wird nicht prinzipiell vorgesehen, ist aber mittels der flexiblen voll-dynamischen LED-Anzeigetafeln möglich.

Abbildung 1: Verlauf der Parkringe

An Schilderstandorten entlang der Parkringe werden einzelne Parkhäuser nicht explizit benannt. Stattdessen erfolgt eine gebündelte Anzeige der freien Stellplätze an den jeweiligen "Ausfahrten" des Parkrings, d. h. an Entscheidungspunkten, an denen zum Erreichen eines Parkhauses der Parkring verlassen werden muss. Somit werden an Schilderstandorten auf den Parkringen max. drei Parkleitinformationen angezeigt: Freie Stellplätze in den entsprechenden Fahrtrichtungen geradeaus, links, rechts. Sollten an einer der "Ausfahrten" vom Parkring keine freien Stellplätze in der angezeigten Fahrtrichtung mehr zur Verfügung stehen (d. h. alle Parkhäuser sind komplett belegt bzw. gesperrt oder die Route zu den Parkhäusern ist gesperrt), so entfällt die entsprechende Parkleitinformation auf der Anzeigetafel. Eine Anzeige der belegten oder geschlossenen Parkhäuser wird nicht vorgesehen, ist aber mittels der LED-Anzeigetafeln möglich.

Ausgehend von den "Ausfahrten" vom jeweiligen Parkring erfolgt die Wegweisung zu den einzelnen Parkhäusern über eine statische Beschilderung. Sofern mehrere Parkhäuser über die gleiche "Ausfahrt" vom Parkring erschlossen werden, sind weitere dynamische Hinweise nur dann erforderlich, wenn die betroffenen Parkhäuser nicht entlang einer Route nacheinander angefahren werden können. Dynamische Anzeigetafeln nach Verlassen des Parkrings werden nur an weiteren Entscheidungspunkten außerhalb bzw. innerhalb der Parkringe oder auf Verbindungsstrecken zwischen den Parkringen vorgesehen.

Neben den Entscheidungspunkten für den Parksuchverkehr auf den Parkringen werden wesentliche Entscheidungspunkte aus Verkehrsmanagementsicht ergänzt. Zur Anzeige der Informationen sollen zur Gewährleistung der Flexibilität volldynamische LED-Tafeln zum Einsatz kommen. Im Bereich Stadion existiert bereits ein Wechselwegweisungssystem (in der Zuständigkeit von Hessen Mobil). Mit den städtischen Anzeigetafeln im Bereich des Stadions werden ergänzende Veranstaltungsinformationen bereitgestellt. Das vorliegende Konzept beschreibt eine erste Stufe des VLIS. In weiteren Ausbaustufen können zusätzliche Stadtbereiche mittels weiterer Schilderstandorte bzw. Sensorik ergänzt werden. Ebenfalls ist die Möglichkeit gegeben, die in der VLIS-Zentrale gesammelten Informationen für Dritte zur Verfügung zu stellen um beispielsweise eine regionale Verkehrsplanung zu ermöglichen.

Nach derzeitigem Planungsstand sind für das VLIS insgesamt 65 volldynamische LED-Tafeln zu berücksichtigen. Jeder Standort wird jedoch nochmal individuell in Anbetracht der Integration mit online-Informationen in Hinblick auf die Zielerreichung geprüft. Bestehende, elektrifizierte Standorte werden in Hinblick auf die geringeren Umbaukosten bevorzugt berücksichtigt. Zur Weitergabe von relevanten Verkehrs- und Parkleitinformationen werden zwei unterschiedliche Größen von volldynamischen LED-Anzeigetafeln verwendet. Schildtyp a + b mit einer Schildabmessung von ca. 1.800 x 2.800 mm und Schildtyp c mit1.200 x 1.000 mm (Abb. 2).

Typ a | Typ b | Typ c

Abbildung 2: Schildertypen VLIS - Volldynamische Informationstafel

Nach derzeitigem Planungsstand sind 37 Schilder des Typs a bzw. b und 28 Schilder des Typs c vorgesehen. Das Konzept sieht für die Schilder des Typs a + b relevante Verkehrsinformationen sowie Parkinformationen vor. Zusätzlich werden die 28 Schilder des Typs C für die Anzeige von Parkleitinformationen verwendet. Die Montage der Anzeigen erfolgt im Wesentlichen an neuen Aufstellvorrichtungen. Lediglich an den drei Standorten können bestehende Aufstellvorrichtungen weiterverwendet werden. Zusätzlich muss die statische vorhandene Beschilderung mit Hinweisen auf das bestehende PLS bzw. die entsprechenden Parkhäuser entfernt bzw. erneuert werden.

Abbildung 3: Standorte für großformatige Verkehrsinformationstafeln

Das vorliegende Konzept stellt einen ersten Ansatz zur Implementierung eines einheitlichen städtischen Verkehrsleitinformationssystems dar. Die Berücksichtigung weiterer Ausbaustufen, sowohl eine räumliche Ausdehnung als auch eine Ergänzung im bisher betrachteten räumliche Umgriff durch zusätzliche Standorte (stationär oder virtuell), ist mit dem vorgesehenen Systemansatz darstellbar.

Durch die Integration des straßenbasierten VLIS in die IGLZ sind möglichst keine zusätzlichen Schnittstellen vorzusehen. Durch die Anbindung über den bestehenden VTmanager mittels OCIT-C stehen die notwendigen Informationen zur Anzeige zur Verfügung. Für spätere Erweiterungen des VLIS muss eine nachträgliche Integration von zusätzlichen Parkhäusern, zusätzlichen Standorten als auch virtuellen Schildstandorten möglich sein.

Die hierfür notwendige Zentralensoftware muss folgende Aufgaben abdecken:

- Steuersoftware (Sammeln der Parkdaten, der Verkehrsinformationen, der Umweltinformationen, Steuerung der Schildanzeigen);

- Bediensoftware (Visualisierung, Bedienung des Systems, Überwachung, Archivierung);

- Software für das Web-Interface;

- Gateway-Server-Software.

Als Teil der Bediensoftware ist ein relationales Datenbanksystem (RDBMS) zur Archivierung erforderlich. Die Bedienung des Systems sollte über eine Grafische Nutzeroberfläche (Graphical User Interface - GUI) erfolgen, in der sowohl die Schildstandorte, die jeweiligen Schildinhalte und ggf. Fehlermeldungen sowie die Parkhäuser dargestellt werden können. Die anzuzeigenden Informationen sollten sowohl direkt als auch über einen integrierten Kalender eingegeben werden (Inhalt und Zeitfenster). Dies sollte sowohl für einen einzelnen Standort als auch für eine definierte Schildergruppe erfolgen können.

Die Bedien- und Steuersoftware muss unter der jeweils aktuellen Windows-Betriebssystemebene lauffähig sein. Die Software soll über eine vollgrafische, farbige Bedienoberfläche mit Mausunterstützung verfügen. Die Eingriffe erfolgen mit Hilfe von Tastatureingaben bzw. mit Maus über Icons und Menüleisten in Fenstertechnik. Auf dem VLIS-Zentralenrechner ist eine Software zu installieren, welche die Kommunikation mit den GPRS-Gateways der Anzeigen im Straßenraum und den Parkhäusern abwickelt.

Online-Navigationshilfen wie die Ausspielung von Daten an Navigationsdienstleister, die Bereitstellung der Verkehrsinformationen an www.mainziel.de und/oder eine für Frankfurt anpassbare Navigations-App werden berücksichtigt.

Finanzierungsbedarf der zum Projektbeginn erforderlichen Planungsmittel

2022: | 500.000,00 €

Die Kosten für die onlinegestützte Bereitstellung von Verkehrsinformationen kann an dieser Stelle nur geschätzt werden, weil sie nicht Gegenstand der Grundlagenstudie war. Eine Navigationshilfe, die den Frankfurter Anforderungen entspricht (Berücksichtigung des Umweltverbundes und Modal Split, Information für Mobilitätseingeschränkte, Datenschutzkonformität) liegt Open Source kostenfrei vor. Anpassungs- und Integrationskosten im sehr niedrigen fünfstelligen Bereich kommen hinzu. Hinzu kommen möglicherweise Bedarfe für Anpassungen in www.mainziel.de sowie Datenausspielung an Dritte.

Die Gesamtkosten für die Realisierung des straßengestützten städtischen Verkehrsleit- und Informationssystems werden auf circa 9.175 T€ brutto geschätzt und setzen sich wie folgt zusammen:

1. Signaltechnische Arbeiten | 3.345.000,00 €

2. Tiefbau und Kabelarbeiten | 1.925.000,00 €

3. Zentralentechnik | 97.000,00 €

4. Planung, Bauleitung und Überwachung | 1.733.000,00 €

Anlage 1_Standorte_Verkehrsinfotafeln_Bestand (ca. 4,8 MB) Anlage 2_Best_Practice_Beispiele (ca. 589 KB) Anlage 3_Geplante_Standorte (ca. 9,7 MB) Anlage 4-1_Gesamtkarte_Standorte_Typ_a_b (ca. 21,9 MB) Anlage 4-2_Gesamtkarte_Standorte_Typ_a_b_c (ca. 22,8 MB) Anlage 4-3_Gesamtkarte_aller_Standorte_VLIS (ca. 22,9 MB) Anlage 4-4_Karte_Innenst_VLIS-Standorte_Typ_b_c (ca. 6,9 MB) Anlage 4-5_Karte_Innenst_alle_Standorte_VLIS (ca. 7,1 MB) Anlage 4_Kartendarstellung_gepl_Standorte_Uebersicht (ca. 41 KB) Anlage 5_Systemarchitektur (ca. 114 KB)