Smarte Datenanalyse für Verkehr in Stuttgart

Eine Studie des Fraunhofer-Instituts für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO in Kooperation mit Telefónica NEXT und dem Datenanalyse-Spezialisten Teralytics kommt zu dem Ergebnis, dass Mobilfunkdaten einen positiven Beitrag zur Verkehrsplanung leisten können.

Zur Verdeutlichung wurden Analysen für die Stadt Stuttgart mithilfe anonymisierter und aggregierter Mobilfunkdaten durchgeführt, die detailliertere Einblicke zum tatsächlichen Reiseverhalten der Stuttgarter ermöglichen. Dies lässt erahnen, welches Potenzial in den Daten steckt.

Im Regelbetrieb von Telefónica Deutschland werden Mobilfunkdaten von über 44 Millionen Kunden erzeugt. Diese entstehen, wenn Handys, z.B. beim Surfen oder Telefonieren, mit den Mobilfunkzellen kommunizieren. Über ein dreistufiges und vom TÜV zertifiziertes Verfahren werden diese Daten anonymisiert, so dass kein Rückschluss auf Einzelpersonen mehr möglich ist.

Mit »Advanced Data Analytics« richtet die neue Telefónica-Gesellschaft »Telefónica NEXT« den Blick auf den gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Nutzen, der sich aus der Analyse solcher großen anonymisierten und aggregierten Datenmengen ziehen lässt.

Über die Zuordnung eines Mobiltelefons zu den Mobilfunkzellen können anonymisierte Bewegungsströme berechnet werden, die etwa die Hälfte der Bevölkerung in Deutschland repräsentieren. Welchen Mehrwert diese Bewegungsströme für die Verkehrsplanung bieten und welche Anwendungspotenziale sich aus ihnen ergeben, war die zentrale Fragestellung der durchgeführten Studie.

»Gerade in urbanen Gebieten stehen wir im Bereich der Verkehrsplanung vor großen Herausforderungen. Digitale Lösungen können – richtig eingesetzt – einen wichtigen Beitrag zum Wohl aller leisten. Der dafür nötige Datenschatz muss gehoben werden. Wir freuen uns sehr, dass eines der führenden Forschungsinstitute das Potenzial von Mobilfunkdaten bestätigt hat. Das gibt uns wichtige Impulse für weitere Projekte im Bereich der smarten Analyse anonymer Daten«, sagt Florian Marquart, Geschäftsführer von Telefónica NEXT für den Kompetenzbereich Advanced Data Analytics.

Die Stärken von Mobilfunkdaten

»Die Erfassung des verkehrsmittelübergreifenden Mobilitätsverhaltens in Städten ist ein komplexes Unterfangen. Unsere Studie zeigt, dass Mobile Network Data einen positiven Beitrag zur Verkehrsplanung leisten können. Die Daten sind zeitlich und räumlich hochaufgelöst vorhanden und ermöglichen neue Einblicke in die Einflussfaktoren des urbanen Verkehrs«, erklärt Prof. Anette Weisbecker, stellvertretende Institutsleiterin des Fraunhofer IAO.

Die heutige Verkehrsplanung beruht zu einem großen Teil auf manuellen Erhebungen in Form von Befragungen. Ergänzende Echtzeitdatenquellen wie anonymisierte Mobilfunkdaten sind eine wertvolle Ergänzung. Denn im Vergleich zu Befragungen, die nur alle ein bis zehn Jahre stattfinden, sind die sogenannten Mobile Network Data rund um die Uhr verfügbar. So könnte die Anzahl der kostenintensiven Befragungen minimiert und die bisherigen Erhebungszyklen verkürzt werden. Begünstigend kommt hinzu, dass für die Erhebung von Mobile Network Data keine zusätzliche Infrastruktur benötigt wird. Besonders interessant ist auch die Möglichkeit, nun erstmalig umfangreiche Informationen über Nicht-Nutzer von Mobilitätsangeboten zu erhalten.

Dank dieser Eigenschaften können komplette Wege über verschiedene Verkehrsmittel hinweg nachvollzogen werden, was mit anderen Methoden bisher so nicht möglich war. Aus den Mobile Network Data für Stuttgart wird beispielsweise ersichtlich, dass durch die Kessellage viel Pendlerverkehr durch die Landeshauptstadt geleitet wird. Die Pendlerströme teilen sich allerdings zwischen Straße und S-Bahn Linie auf, wie aus den anonymisierten Mobilfunkdaten klar hervorgeht. Diese Möglichkeit, gleichzeitig verschiedene Verkehrsmittel zu erfassen, könnte den Verkehrsplanern in Zukunft einen erheblichen Mehrwert bieten.

Mithilfe der Daten können zudem zeitlich begrenzte Events sowie externe Einflussfaktoren untersucht werden. Eine Analyse der Daten während des Cannstatter Frühlingsfestes und des Stuttgarter Weindorf veranschaulicht den erheblichen Einfluss eines Volksfestes auf das Mobilitätsverhalten der Stuttgarter.

Wo Mobilfunkdaten zum Einsatz kommen könnten

Kurzfristig dienen Mobile Network Data dazu, bestehende Verkehrsmodelle zu prüfen und zu ergänzen. Mittelfristig ermöglicht die weitere Entwicklung von speziellen Algorithmen und Modellen eine bessere Planung von Mobilitätssystemen sowie neue Erkenntnisse für den Personenverkehr. »Das beträchtliche Potenzial von Mobile Network Data kann nur durch das begleitende Angebot entsprechender Analysewerkzeuge realisiert werden«, fassen die Autoren Alexander Schmidt und Tobias Männel zusammen.

Auch die befragten Experten schätzen die neue Datenquelle überwiegend als sinnvoll für die Verkehrsplanung ein. Sie sehen beispielsweise großes Potenzial für die Planung von Routen für den öffentlichen Nahverkehr. »Mit Hilfe der Mobilfunkdaten wäre es möglich, kontinuierliche Informationen zur allgemeinen Verkehrsnachfrage zu gewinnen. Damit könnten wir unsere eigenen manuellen Verkehrserhebungen, die wir in größeren Abständen durchführen, ergänzen. Ein Vorteil dabei wäre, dass wir Kosten für punktuelle Erhebungen – beispielsweise bei bestimmten Ereignissen – einsparen könnten«, sagt Thomas Hachenberger, Geschäftsführer des Verkehrs- und Tarifverbundes Stuttgart.

Wichtiger Start für Optimierung der Messmethode

Telefónica NEXT sieht den Schwerpunkt bei der Weiterentwicklung der Methodik darin, künftig noch trennschärfer zwischen einzelnen Verkehrsmitteln im langsamen städtischen Verkehr unterscheiden zu können. Dies soll vor allem durch die Verbindung mit weiteren Datensätzen gelingen. Zudem soll die Methode in weiteren Städten zur Anwendung kommen und den Verkehr dort optimieren.

Die Nutzbarmachung von Daten für Lösungen für Wirtschaft und Gesellschaft ist ein globales Bestreben der Telefónica S.A. im Geschäftsbereich namens »LUCA« und wird in verschiedenen Ländern mit unterschiedlichen Produkten verwirklicht. Mit der Telefónica NEXT schafft Telefónica Deutschland Angebote für die Bedürfnisse des deutschen Marktes, etwa mit einem eigens entwickelten Anonymisierungsverfahren.

Ansprechpartner:
Alexander Schmidt
Mobility Innovation
Fraunhofer IAO
Nobelstraße 12
70569 Stuttgart
Telefon +49 711 970-5351
E-Mail: alexander.schmidt@iao.fraunhofer.de

https://www.iao.fraunhofer.de/lang-de/ueber-uns/presse-und-medien/1817-smarte-da…
http://www.iao.fraunhofer.de/lang-de/images/iao-news/telefonica-studie.pdf