Automatisierte Aufbereitung Verkehrsdaten und Berechnung Kennwerte

Ortschaft:

Stadt Zürich

Auftraggeber:

Dienstabteilung Verkehr der Stadt Zürich (DAV)

Umwelt- und Gesundheitsschutz Zürich (UGZ)

Tiefbauamt der Stadt Zürich (TAZ)

Ausführung:

2022 bis 2025

Auftrag:

Realisierung einer automatisierten Lösung zur Aufbereitung aller Rohdaten der  städtischen Verkehrsmessstellen sowie zur Berechnung der Kennwerte für das kommunale Gesamtverkehrsmodell und den Lärm- und Emissionskataster

Aufgabenstellung

Die Stadt Zürich verfügt über verschiedenste Quellen zur Verkehrsdatenerfassung des örtlichen Fuß-, Velo- sowie motorisierten Individualverkehrs. Darunter fallen zum Beispiel Induktionsschleifen von Lichtsignalanlagen, temporäre Messstellen (Videokameras) sowie vereinzelte LIDAR-Messstellen. Diese Messstellen-Typen liefern Daten in allen möglichen Formen und Varianten sowie mit verschiedensten Arten der Fahrzeugklassifizierung (ua. SWISS10, 6FZ-Kategorie, simple Fahrzeugzählung). Das Planungsbüro Marty + Partner wurde damit beauftragt, alle diese Rohdaten sinnvoll aufzubereiten und in ein standardisiertes Format zu bringen. Dabei soll dieser Prozess weitgehend automatisiert werden, damit für die kommenden Jahre die Daten direkt konvertiert werden können. Darüber hinaus soll die Automatisierung die Berechnung diverser Kennwerte unterstützen, welche beispielsweise als Grundlage zur Identifikation der Lärmbelastung innerhalb der Stadt weiterverwendet werden.

Zielsetzungen

  • Aufbereitung aller Rohdaten der städtischen Messstellen in ein einheitliches Datenformat
  • Berechnung diverser Kennwerte als Basis zur Ermittlung der strasseninduzierten Lärm- und Gesundheitsbelastung
  • Effiziente, flexible und erweiterbare Prozessautomatisierung
  • Export der aufbereiteten Daten und berechneten Kennwerte in verschiedenste Standardformate (CSV-Dateien, Excel, JSON)

Lösung

Mittels einer Automatisierung (Skript) auf Basis der Programmiersprache «R», konnte der geforderte Funktionsumfang vollständig erfüllt werden. Die Programmiersprache R wurde explizit für komplexe statistische Datenauswertungen entwickelt und eignet sich daher hervorragend für diese Anwendung. Innerhalb des Skripts wurden modular drei Teilprozesse entwickelt:

  • 1. Prozessschritt: Automatische Rohdatenaufbereitung, um die gesamte Datenbasis in ein einheitliches offenes Datenformat zu bringen.
  • 2. Prozessschritt: Korrektur und Extrapolation der aufbereiteten Daten gemäss der Vorgaben (z.B. Fehlergrenzwerte, Umlage von Fahrzeugklassen, Subtraktion von OeV-Daten, etc.)
  • 3. Prozessschritt: Berechnung der Kennwerte für die Ermittlung der strasseninduzierten Emissionen (in erster Linie Lärm)

Diese drei Teilprozesse sind sowohl einzeln ausführ- als auch einzeln erweiterbar. Das heisst zum Beispiel, gibt es neue Messstellen mit einem neuen nicht-standardisierten Datenformat, kann dieses direkt im Prozessschritt 1 ergänzt werden. Oder möchte man neue, noch nicht definierte, Kennwerte berechnen, so können diese entsprechend einfach im Prozessschritt 3 ergänzt werden.

Die vollständig eigenentwickelte Automatisierung überzeugt somit durch eine effiziente, erweiterbare sowie sehr flexible Anwendbarkeit. Durch die Verwendung der gut unterstützten und dokumentierten Programmiersprache R kann der Source-Code auch für andere Anwendungszwecke erweitert werden. Das Skript könnte mit verhätlnismässigem Aufwand ebenfalls auf einem Server mit entsprechender Webanbindung lauffähig gemacht werden.