Die Stadt Zürich gilt als Vorreiterin bei der Priorisierung des öffentlichen Verkehrs und der Steuerung und Dosierung des restlichen Strassenverkehrs. Doch das System gerät an seine Grenzen. Deshalb soll es nun ausgebaut werden. Eine zentrale Rolle spielen sollen genauere Echtzeitdaten und die Künstliche Intelligenz.
von Stefan Ehrbar
3. Oktober 2023
Die Stadt Zürich spart nicht mit Eigenlob, wenn es um ihr Verkehrsmanagement geht. Es gelte in der Fachwelt «in vielen Belangen als vorbildlich», schreibt der Stadtrat in einer Antwort auf eine Motion der GLP-Fraktion im Gemeinderat. Der ÖV verkehre vielerorts auf Eigentrassen, es gebe 150 Kilometer Velowege mit 14’500 Velopiktogrammen und 4000 Fussgängerstreifen. Der Verkehr werde dosiert und gesteuert, der ÖV an den Ampeln bevorzugt. Zudem gebe es ein Parkleitsystem.
Das Kernstück des Verkehrsmanagements ist die hochautomatisierte Verkehrssteuerung mit 6000 Ampeln an 400 Kreuzungen und 5100 Detektoren. Diese erfassen Verkehrsströme und leiten die Daten an einen zentralen Verkehrsrechner, der die Zu- und Abflüsse optimiert und den ÖV priorisiert. Dieses System ist als «Zürcher Modell» bekannt. Doch es gerät an seine Grenzen.
Zwar handle es sich um ein lernendes System, das laufend weiterentwickelt werde, so der Stadtrat. Doch der Veloverkehr könne bisher nur punktuell behandelt werden. Künftig soll er ähnlich priorisiert werden wie der ÖV. Zudem erfolge die Bewirtschaftung des motorisierten Verkehrs in den Morgenspitzenstunden zwar «gut», die Abendspitzenstunden könnten aber nur «soweit wirksam bewältigt werden, als das Verkehrssystem ausserhalb der Stadt Zürich die Verkehrsmengen abnimmt».
Erschwerend kommt hinzu, dass neue Strassen-Infrastruktur kaum mehr gebaut werden kann. Anforderungen an den Lärmschutz, Klimaschutz, die Aufenthaltsqualität und das Stadtbild «setzen den Verkehrsraum unter Druck und stellen die Verkehrsorganisation und -steuerung vor neue Herausforderungen». Es stelle sich die Frage, wie an stark befahrenen Strassen und an dicht bebauten Stadtachsen ein umwelt- und klimaverträglicher Verkehr sichergestellt werden könne.
Die Antwort hofft die Stadt unter anderem in der Künstlichen Intelligenz (KI) gefunden zu haben – getreu dem Motto «Software statt Hardware». Das Modell soll «von einer nachfragegesteuerten Verkehrssteuerung für den ÖV und einer angebotsorientierten Steuerung für den MIV hin zu einer noch besserer multimodaler und netzübergreifender Abstimmung» weiter entwickelt werden. Die multimodale Transportkette mit ÖV und Velo soll priorisiert werden, der zuverlässige Verkehrsfluss im knappen Strassenraum soll sichergestellt werden.
Zentral für die Weiterentwicklung sind neue Diagnoseinstrumente. «Im Zentrum stehen dabei kontinuierliche Echtzeitdaten, die mittels endogenen Kurzfristprognosen neue Steuerungsanforderungen für die Lichtsignalanlagen ermitteln können. Gleichzeitig können damit auch ausserordentliche Verkehrszustände netzweit simuliert werden», schreibt der Stadtrat. «Ein wichtiger Ansatz ist der Einsatz von neuen Modellen und Software mit künstlicher Intelligenz.»
Zudem soll mit neuen Erfassungs- und Koordinationsinstrumenten die Netzsteuerung für ausgewählte Verkehrsteilnehmende verbessert werden. Darunter fallen Blaulichtorganisationen, der ÖV und das Velo. Sie sollen von «dynamischen Grün-Korridoren» profitieren können, mit denen ausgewählte Routen priorisiert behandelt werden können.
Um diese Ziele zu erreichen, braucht es vor allem eine bessere Planung und neue digitale Tools. Geklärt werden soll auch die Frage, wie die dynamischen Systeme von Navigationssystemen in die Steuerungssoftware integriert werden können. Doch die Stadt dämpft die Hoffnungen: «Der Nutzen für die Verkehrssteuerung ist sehr beschränkt», schreibt sie. «Erstens sind die verwendeten Algorithmen nicht transparent und die Reisezeitinformationen im dicht befahrenen städtischen Strassenraum zu wenig präzis. Zweitens ist der Kauf von Ortungs-Informationen im Vergleich zur eigenen Verarbeitung von Sensordaten mit hohen Kosten verbunden und drittens – und vor allem – sind die Ziele und die Steuerungskonzepte unterschiedlich. Während beispielsweise Google Maps den Verkehrsteilnehmenden einen vermeintlichen Kürzestweg vermittelt, muss die Verkehrssteuerung darauf achten, dass das Gesamtsystem optimiert wird. Dabei ist der durch Google ausgelöste Ausweichverkehr oft suboptimal.»
Vielversprechender sei eine neue Generation von Diagnosemodelle. Mittlerweile gebe es verschiedene Software-Anbieter, die sogenannte Mikromodelle anbieten, die für einzelne Routen die Simulation von Fahrzeugen erlauben. Zudem brauche es massgeschneiderte Software, die ganze Netze simuliere.
Grosse Hoffnungen setzt die Stadt auf eine neue Generation von grünen Wellen. «Dank neuen digitalen Mitteln können wichtige ausgewählte Verkehrsarten entlang der Fahrtroute priorisiert werden», so die Stadt. «Nach Angabe des Fahrtwunsches kann ein Grün-Korridor an den Lichtsignalanlagen durch die Stadt priorisiert werden.» Die zu priorisierenden Verkehrsteilnehmenden übermitteln dabei kontinuierlich ihre Identifikation, ihre aktuelle Position und das gewünschte Fahrziel an den Verkehrsrechner. Dieser legt die angeforderte Route auf ein virtuelles Lichtsignalanlagen-Stadtnetz. «Wo machbar und sinnvoll» werden diese Verkehrsteilnehmenden dann von den Lichtsignalen bevorzugt. Das funktioniert aber vor allem dort, wo noch Reserven im System sind und der Autoverkehr stabil läuft.
Verbessert werden soll auch das Priorisierungssystem für Blaulichtfahrzeuge und für die Fahrzeuge der VBZ. Für Velo-Fahrer soll das System der dynamischen Grün-Korridore vor allem auf den städtischen Velo-Vorzugsrouten angewendet werden. Das wird wegen der unterschiedlichen Geschwindigkeiten von Velofahrenden etwas schwieriger werden, fixfertige Lösungen gibt es dafür nicht. Zudem stellen sich auch Fragen des Datenschutz.
Im nächsten Jahr will die Stadt Zürich nun neue Analyse- und Prognosesoftware ausschreiben. Zunächst sollen dann die Blaulichtorganisationen ab 2025 mit einem Pilotbetrieb starten, ab 2026 soll das neue System auch für Velofahrende und die VBZ eingeführt werden. Die Stadt rechnet mit Investitionen von 3,5 bis 4 Millionen Franken.
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