Mobilfunkdaten-gestützte Planung und Optimierung des ÖPNV im Stadt- und Regionalverkehr

Die VCDB > verfügt über langjährige Erfahrungen in der strategischen Verkehrsplanung sowie in der Konzeption, Planung und Bewertung von Verkehrswegeinvestitionen. Im Rahmen eines neuen Konzepts des öffentlichen Personennahverkehrs (ÖPNV) für den Landkreis Stendal kamen erstmals auch Mobilfunkdaten zum Einsatz, um die Verkehrsnachfrage datenbasiert berücksichtbar zu machen.

Digitale Datenquelle zur fundierten Erfassung realer Mobilitätsbedarfe

Ein leistungsfähiger ÖPNV ist eine zentrale Säule nachhaltiger und emissionsarmer Mobilität im städtischen wie im ländlichen Raum. Im Zuge der Mobilitätswende, des demografischen Wandels und Restriktionen der Budgethaushalte wird eine datenbasierte Verkehrsplanung immer wichtiger, um zielgerichtete Maßnahmen beurteilen zu können. Durch die Auswertung anonymisierter Mobilfunkdaten lassen sich Verkehrsströme, Mobilitätsmuster und Quell-Ziel-Beziehungen großräumig und mit hoher zeitlicher Genauigkeit erfassen. Diese Erkenntnisse schaffen eine verlässliche Datenbasis, um Linienführungen anzupassen, Taktungen zu optimieren und Angebote stärker am tatsächlichen Bedarf auszurichten. 

Mobilfunkdaten als Datenbasis

Klassische Erhebungsmethoden sind zeitaufwendig und stoßen bei der Analyse komplexer Mobilitätsmuster an Grenzen. Mobilfunkdaten bieten hier eine innovative Ergänzung. Sie ermöglichen eine flächendeckende, zeitlich fein aufgelöste Analyse großräumiger Bewegungen und liefern belastbare Aussagen zu Quell-Ziel-Beziehungen und deren Nachfragestrukturen, sowie auch empirischen Reisezeiten- und Reiseweitenverteilungen. Damit lassen sich gesicherte Bewertungen in der Angebotsgestaltung, Netzoptimierung und der Bewertung von Maßnahmen verfolgen. 

Technisch werden aus den zeitlich und räumlich verorteten Signalisierungsdaten anonymisierte Bewegungsdaten (Trajektorien) generiert, deren Verarbeitung durch mehrstufige Verfahren wie Aggregation, Pseudonymisierung, Mindestschwellen und tägliche Randomisierung DSGVO-konform erfolgt. Mithilfe statistischer Analysen und maschinellen Lernens werden daraus Mobilitätsmuster, Aktivitäten, Quell-Ziel-Beziehungen und repräsentative Hochrechnungen auf die Gesamtbevölkerung abgeleitet.

Landkreis Stendal: Entwicklung eines zukunftsfähigen Mobilitätskonzepts

Für den Landkreis Stendal in der Altmark wurde durch die VCDB ein datenbasiertes und zukunftsorientiertes ÖPNV-Konzept unter Nutzung von Mobilfunkdaten entwickelt. Das Untersuchungsgebiet ist durch besondere strukturelle und demografische Rahmenbedingungen gekennzeichnet: Auf einer Fläche von 2.425 km² lebten 2023 rund 107.000 Einwohnende, entsprechend einer niedrigen Bevölkerungsdichte von etwa 45 Einwohnenden pro Quadratkilometer. Mit neun Gemeinden und über 300 Ortsteilen erforderte das Gebiet eine differenzierte, feinräumige Analyse der Mobilitätsströme, um ein bedarfsgerechtes und wirtschaftlich tragfähiges ÖPNV-Angebot zu entwickeln. Angesichts des Auslaufens der bestehenden Liniengenehmigungen 2028 bereitet der Landkreis als Aufgabenträger für den öffentlichen Straßenpersonennahverkehr (ÖSPV) ein neues Vergabeverfahren vor, wobei der demografische Wandel und steigende Anforderungen an Qualität, Flexibilität und Erreichbarkeit zentrale Herausforderungen darstellen.

Ziel des Projekts war die Erstellung einer umfassenden Verkehrs- und Nachfrageanalyse als Grundlage für ein integriertes, datengestütztes Planungskonzept. Hierfür entwickelte die VCDB ein Verkehrsnachfragemodell auf Basis von Ein- und Aussteigerdaten aus ÖSPV und Schienenpersonennahverkehr (SPNV), das mithilfe anonymisierter Mobilfunkdaten validiert und ergänzt wurde. Die Kombination klassischer Erhebungsdaten mit Mobilfunkinformationen ermöglichte eine präzisere Abbildung der tatsächlichen Mobilitätsströme, die eine fundierte Entscheidungsgrundlage für die zukünftige Planung und Optimierung des ÖPNV im Landkreis Stendal bietet.

Hochwertiges Verkehrsmodell für den Landkreis Stendal

Die Mobilfunkdatenanalyse liefert einen umfassenden Überblick über Bewegungsdynamiken im Landkreis. Da keine eindeutige Zuordnung nach Verkehrsmitteln rein auf Basis von Mobilfunkdaten möglich ist, wurde die Verkehrsstrommatrix des Gesamtverkehrs anhand von Reiseweite, Zentralität, Städtegröße und Topografie auf die Verkehrsmodi verteilt. Daraus entstand eine qualitativ hochwertige Grundlage für die ÖV-Nachfrage, die mithilfe von ergänzenden Zähldaten weiter verfeinert wurde. Durch die Kombination von Mobilfunk- und Zähldaten konnten nachfrageintensive Relationen und unterversorgte Bereiche auf Ortsteilebene sichtbar gemacht werden. Diese bilden die Basis für Prognosen und die Entwicklung von Maßnahmen für einen zukunftsfähigen, ganzheitlichen ÖPNV. Neben administrativen Anpassungen stand dabei vor allem die Optimierung des Verkehrsangebotes im Fokus.

Die Analysen lassen sowohl die streckenbasierte Betrachtung der ÖV-Belastungen als auch die Untersuchung der Nachfragerelationen zwischen den Verkehrszellen zu, wodurch sowohl im Analyse- als auch im Prognosefall differenzierte Aussagen zum Verkehrsverhalten und zur Nachfrageentwicklung getroffen werden können.

Fazit

Die Analyse von Mobilfunkdaten eröffnet neue wissenschaftliche und planerische Möglichkeiten zur kontinuierlichen Beobachtung und Bewertung von Mobilitätsmustern. Durch ihre hohe zeitliche und räumliche Verfügbarkeit lassen sich langfristige Trends sowie saisonale Schwankungen fundiert identifizieren und quantifizieren. In Kombination mit Verkehrsmodellen und klassischen Erhebungs- oder Zähldaten können Nachfragepotenziale und räumliche Disparitäten im öffentlichen Verkehr präziser bewertet werden. Die Aggregation der Daten auf geeignete räumliche und zeitliche Ebenen stellt dabei einen entscheidenden Schritt dar, sowohl zur Sicherung der analytischen Aussagekraft als auch im Hinblick auf datenschutzrechtliche Anforderungen.

Die Integration innovativer Datentechnologien in den Planungsprozess ermöglicht eine evidenzbasierte, zukunftsorientierte Weiterentwicklung des ÖPNV. Voraussetzung dafür ist jedoch eine klare Zieldefinition, eine methodisch saubere Vorgehensweise sowie die enge Abstimmung zwischen Datenanalyse und verkehrsplanerischer Expertise. Insbesondere im regionalen Raum, in dem klassische Erhebungsverfahren häufig an ökonomische und organisatorische Grenzen stoßen, bietet der Einsatz von Mobilfunkdaten einen erheblichen Mehrwert für eine effiziente, bedarfsorientierte und nachhaltige Verkehrsplanung.

Tiefgehendere Einblicke gewährt der 10-seitige Fachartikel in der diesjährigen August-Ausgabe des Straßen und Verkehrstechnik Fachmagazin: Zum Fachartikel