Wie in vielen amerikanischen Städten folgt das Verkehrsnetz des Großraums Boston den Trolleybuslinien aus dem frühen20. Da sich das Gebiet zu einer Stadtdes 21. Jahrhunderts entwickelt, hat die Massachusetts Bay Transportation Authority (MBTA) die Notwendigkeit einer umfassenden Neugestaltung und Neuausrichtung des gesamten Systems erkannt.

Da eine Region aus mehreren Gemeinden besteht, sind die Finanzierung des Transits und die Entscheidungsfindung oft segmentiert. Die daraus resultierenden stückweisen Verbesserungen führen zu einem Flickenteppich von Verkehrsbedingungen, die das Reisen in der gesamten Region erschweren.

Moderne Planungstechniken für ein modernes Verkehrssystem

Für die längst überfällige umfassende Neugestaltung des Bostoner Busnetzes setzte Arup ein parametrisches Modellierungsverfahren ein, das in der Verkehrsplanung bisher einmalig war. Dieser datengestützte Ansatz unterstützte eine umfassende Neugestaltung, um Hunderttausenden von Einwohnern ein besseres Busangebot zu bieten und den sozialen und wirtschaftlichen Wandel in der Region voranzutreiben.
2018 beauftragte die MBTA Arup, Cambridge Systematics und Regina Villa Associates mit einer Planungsstudie und einer Neugestaltung des Netzes, um einen gerechteren Zugang zum Verkehr zu ermöglichen. Sie wollten einen unvoreingenommenen, datengesteuerten Prozess, um eine komplette Neugestaltung eines Systems zu ermöglichen, das mehr als 50 Städte und Gemeinden und 400.000 Fahrgäste pro Tag bedient.

Neubewertung des traditionellen Planungsprozesses

Die Größe des Unternehmens und die datengesteuerten Erwartungen der MBTA veranlassten Arup dazu, den noch nie dagewesenen Ansatz eines parametrischen Modells zu verwenden. Dieser Prozess ermöglichte es unserem Team, Millionen von Fahrten in der gesamten Region umfassend auszuwerten, um Datensätze zu erstellen, die auf die Ziele der MBTA abgestimmt sind und die bestmögliche Kombination von Routen für ihr Busnetz ergeben. Die Datenmenge, die das parametrische Modell abdeckt, wäre mit einem herkömmlichen Planungsansatz unmöglich zu reproduzieren gewesen.

Das daraus resultierende Busnetzdesign ist eine umfassende Neugestaltung des MBTA-Busnetzes, die das Busangebot um 25 % erhöht und Hunderttausenden von Menschen einen hochfrequenten Service bietet, einschließlich eines neuen Zugangs für 115.000 farbige Einwohner und 40.000 Haushalte mit niedrigem Einkommen. Nach einer öffentlichen Stellungnahme im Sommer 2022 wird das neue Netz in mehreren Phasen von Frühjahr 2023 bis 2028 umgesetzt.

Der Busverkehr ist das Herzstück des Bostoner Systems

Busse sind ein wichtiger Verkehrsträger für den Großraum Boston. Während der COVID-19 erwies sich der Busverkehr in der Region als beständiger als jeder andere Verkehrsträger, ein Trend, der in vielen großen US-Städten zu beobachten ist. Das MBTA ist das achtgrößte Bussystem in den USA, gemessen an den Fahrgastzahlen, und eines der größten Netze, das sich zu einer umfassenden Umgestaltung verpflichtet hat.

Early 20th Century streetcar map of Boston
Eine Karte der Bostoner Straßenbahnlinien aus den 1920er Jahren, auf der die heutigen Buslinien basieren.

Neugestaltung mit regionaler Auswirkung - Ausweitung des Transitzugangs und Reduzierung der Emissionen

Die Agentur verfolgte mit der Neugestaltung zwei Hauptziele: Vorrangig ging es darum, den Menschen, die am meisten auf den Bus angewiesen sind, einen gleichberechtigten Zugang zu ermöglichen, um den Bewohnern dieser für den Transit wichtigen Gemeinden einen besseren Zugang zu Arbeitsplätzen, Bildungseinrichtungen und wichtigen Dienstleistungen zu verschaffen, und das Netz in die Lage zu versetzen, besser mit den Autofahrern zu konkurrieren. Dieser duale Ansatz würde den Energieverbrauch und die Emissionen verringern, Verkehrsstaus entgegenwirken und auf die sich ändernden Arbeitsmuster reagieren, bei denen der Busverkehr in den Hauptverkehrszeiten weniger wichtig ist, während der ganztägige Verkehr gefragt ist.

Technologiegestützter analytischer Ansatz zur Unterstützung der Verkehrsplanung
Unsere Anwendung der parametrischen Modellierung bedeutete, dass wir Standards und Definitionen für die Dateneingabe entwickeln mussten. Wir wollten wissen, was einen akzeptablen Arbeitsweg ausmacht und wie nahe die Strecken an den wichtigsten Sehenswürdigkeiten und Handelszentren liegen müssen. Mit anderen Worten: Wie kann eine "busfähige" Strecke für Boston am besten definiert werden?
Unsere Studie war umfassend, von der Bewertung der Straßenabstufungen, um sicherzustellen, dass Busse sie befahren können, bis hin zu detaillierten statistischen Untersuchungen zu den Kombinationen von Netzen, die wir analysieren mussten, um die bestmögliche Lösung zu finden, bevor die Erträge abnehmen.

Eingehende, umfassende Datensätze

Wir sammelten umfangreiche Daten, einschließlich der Fahrten, die mit allen Verkehrsmitteln in der Region unternommen wurden. Wir analysierten standortbezogene Daten für den Verkehr an jedem Wochentag und gewannen so neue Erkenntnisse über die Reisemuster von Minderheiten und einkommensschwachen Bevölkerungsgruppen, die in der Entscheidungsfindung traditionell unterrepräsentiert sind.

Wir untersuchten die Daten von Ausgangs- und Zielort, um die Realität von Reisenden zu erfassen, die den kombinierten Verkehr nutzen oder mehrfach umsteigen, und sammelten Daten zu 90 Millionen Fahrten für unser parametrisches Modell.

Parametric modelling approach to transport planning
Die parametrische Modellierung von Arup, ein noch nie dagewesener Ansatz für die Verkehrsplanung.

Datengesteuertes Design für ein möglichst effizientes Ergebnis

Bei der parametrischen Modellierung werden Entscheidungen am Computer getroffen, so dass der menschliche Einfluss auf die Analyse wegfällt. Sie ermöglicht einen datengesteuerten Designansatz, der einen objektiven, zielgerichteten Prozess und eine Lösung anleitet.

Sobald die Daten eingegeben waren, nutzte das Modell eine Reihe von Regeln, um die besten Verbindungen zu ermitteln, und bewertete und verfeinerte die Ergebnisse iterativ, um ein Netzwerk zu erstellen. Dieser Prozess wurde nach den Hauptzielen der MBTA gewichtet, so dass das Modell die Busnetze filtern und einstufen konnte.

Mit diesen Filtern wurden potenzielle Routen nach Entfernung und Dauer der Fahrt, Anbindung an den öffentlichen Nahverkehr und der Möglichkeit, Wohn- und Gewerbegebiete zu verbinden, verfeinert. Gleichberechtigung und Zugänglichkeit wurden in der gesamten Analyse als vorrangig eingestuft.

Unser Modell generierte und bewertete 14 Millionen Verbindungen, reduzierte diese 92.000 Routen und schuf über 100.000 Netzkombinationen, die wir im Laufe von 12 Wochen bewerteten und verfeinerten - ein Zeitrahmen und eine Aufgabe, die mit anderen Mitteln nicht zu bewältigen waren.

Ein sich entwickelndes Netz für eine sich entwickelnde Region

Der neue Busplan für den Großraum Boston wird sich wie ein kohärentes System verhalten, das es der MBTA ermöglicht, mit bestimmten Ressourcen mehr zu erreichen. Der Plan sorgt für mehr Klarheit bei Kompromissen und ermöglicht es der Behörde, fundiertere Entscheidungen zu treffen. Vor allem aber ermöglicht er der MBTA, den Nahverkehr für einen grundlegenden regionalen Wandel und eine gerechte wirtschaftliche Entwicklung zu nutzen.

Die MBTA wollte einen anpassungsfähigen Prozess, der bei sich verändernden Bedingungen eingesetzt werden kann, und Arup hat ihn geliefert. Dies ermöglicht es der MBTA, auf neue Reisedaten oder neue Parameter zu reagieren und das Netz organisch zu verfeinern, anstatt unzusammenhängende lokale Korrekturen vorzunehmen oder Jahrzehnte auf eine weitere umfassende Neugestaltung zu warten.

Der Wunsch der MBTA nach einem regelmäßigeren Verständnis der Gegebenheiten signalisiert einen bedeutenden Wandel im Planungsprozess. Die parametrische Modellierung ermöglicht dies durch einen menschenzentrierten und datengesteuerten Planungsansatz, der flexibler ist und auf soziale, demografische und wirtschaftliche Bedürfnisse eingeht.