intelligenter transport services für ägyptische straßen ... an its plan for egypt that will...

Intelligenter Transport Services für ägyptische Straßen:

Herausforderungen und Möglichkeiten

Prof. Dr. Khaled El-Araby Professor für Verkehrsplanung und Verkehrstechnik, Ain

Shams Universität, Kairo

Verkehr Aktuell- Smart Mobility Verkehrszentrum des Deutschen Museums

München 23.10.2014

Gliederung

• Ägyptens Außerorts- und städtische Straßen

• Probleme: Ursache und Wirkung

• Ägyptens ITS Strategie

– Identifizierung/Entwicklung der Prioritäten der ITS Services bei ägyptischen Straßennetzen

• Lösungsansätze

• ITS Implementierungsplanung für Kairos Ringstraße

• Leuchtturm-Projekte

• Schlussfolgerungen und Empfehlungen

Ägyptisches Straßennetz

2010 Daten: • Einwohner Ägyptens: 80 Mio.

• Einwohner Kairo: 20 Mio.

• 23.586 Km Außerortsstrasse • Schnellstraßen: 395 Km • Überlandstraßen: 15.000 Km • Andere Straße: 8.190 km

• 59.500 Km städtische und regionale

Straßenkilometer

• 18.5 Mio. Tägliche Fahrten • Kairo: 6 Mio. Tägliche Fahrten

Entwicklung Anzahl Fahrzeug versus Einwohneranzahl / GNP (1987-2000)

Source: CAPMAS, 2006

Entwicklung und Verteilung Personenbeförderung / Güterverkehr

Freight Transport Modal Shares 2010

Passenger Transport Modal Shares 2010

Daily Person/Daily Cargo (Tonne) Trips

Statistik der Straßenverkehrsunfälle

Ref.: WHO, 2013

Egypt Road Accident Records (2009): • 15,000 road accident fatalities • 155,000 road accident injuries

Entwicklung von Kairo und Umgebung

Population Density: 15,000 per sq.Km Current Pop.: 17.3 million

Ref.: GTZ, 2010

Kairos städtische Struktur

• Stadt ist kompakt mit dichter Bebauung

• Fahrten sind verhältnismäßig kurz, 50% der Bevölkerung lebt innerhalb von einem Radium von 15 km um den Ramses Platz im Zentrum

• Informelle Siedlungen stellen 39% von Kairos Fläche dar und 63% der Bewohner leben in 17% im Großraum von Kairo in 2008 (63% entspricht 11 Mil. Einwohner)

• Das historische Kairo belegt einen wesentlichen Teil des Stadtkerns

• Neue Städte in der Wüste belegen das ca. 2,2-fache der Fläche vom heutigen Kairo und beheimaten weniger als 5% der Einwohnen Kairos (800,000 Einwohner)

Die wesentlichen Verkehrsprobleme der Stadt

• Kritische Verkehrsstaus

• Schlechter ÖPNV

• Hohe Anzahl an Verkehrsunfällen – 1.000 Unfallopfer und ca. 4.000 Verletzte pro Jahr in Kairo

• Hohe Luftverschmutzung und Straßenlärm

• Institutionelle Schwäche auf der Seite der zuständigen Behörden und Organe – Struktur, Zusammenarbeit, Effektivität, …

• Keine ausreichenden Finanzmittel

Ref.: World Bank, 2011

Benchmark: Pkw-Dichte

Ref.: World Bank, 2011

Benchmark: Anteil Busse pro Einwohner

High metro ridership, but limited coverage Ref.: World Bank, 2011

Benchmark: Fahrgäste im Metronetz pro Tag und Km

Historisches Kairo

Close to 65% of inhabitants of greater Cairo are living in informal settlements

Informelle Siedlungen Kairo

Ref.: GTZ, 2010

Verkehr in Informellen Siedlungen

More than 55% of vehicle trips are minibus trips

Neue Städte im Großraum Kairo

• Große Flächen • Erhebliche

Investitionen aber • Geringe Nachfrage • Hoch spekulativ • Große Fahrstrecken

Ref.: GOPP, 2002

Herausforderungen von Kairos Verkehr - 1

17

7.2 8.6

2.9

8.1

14.91.2

2.1

10.3

0

5

10

15

20

25

30

35

40

2001 2022

Million Trips(un-linked)

Others

PublicTransport

Cars

Walk

67%

74%

(48%)

(44%)

(13%) (25%)

(33%) (26%)

Trip Pattern Mechanized Trip Pattern

0

5

10

15

20

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2001 2022

Others

PublicTransport

Car

72%

59%

22%

32%

• Car Ownership will grow at 4.2% p.a. From 1.05 million (2001) to 2.5 million (2022)

• Households without access to car From 70% (2001) to 55% (2022)

Per Capita Income Growth : 2.9%

Motorization will Progress Faster than the Economic Growth

18 18

Passenger Cars 16.4 %

Passenger Cars 16.4 %

Taxi 6.9 %

Taxi 6.9 %

Motorized Travel 18.33 Mill Trips/Day

Motorized Travel 18.33 Mill Trips/Day

Motorized Travel 18.33 Mill Trips/Day

Non-motorized Travel 6.61 Mill Trips/Day

Other 1.3 %

Other 1.3 %

Motorcycle 0.7 Percent

Motorcycle 0.7 Percent

Motorized Travel 18.33 Mill Trips/Day

School/Employer Bus 6.8 %

Public Transport 67.9 %

24.9 Million Trips/Day (Unlinked trip)

18.3 Million Via motorized Modes.

68% are made by public transport.

Ref.: JICA, 2011

Herausforderungen von Kairos Verkehr - 2

19

Herausforderungen von Kairos Verkehr - 3 Jahr 2010 ÖPNV Fahrten Verteilung

Data source: JICA Study Team. Data exclude Maadi and refer to unlinked trips derived from HIS prior to

network calibration procedures.

Shared Taxi 52.3 % 6.501Mill Trips/Day

Shared Taxi 52.3 % 6.501 Mill Trips/Day Shared Taxi

52.3 % 6.501Mill Trips/Day

Public Bus 24.6 % 3.058 Mill Trips/Day

Shared Taxi 52.3 % 6.501Mill Trips/Day

Metro 16.6 % 2.061 Mill Trips/Day

Shared Taxi 52.3 % 6.501Mill Trips/Day

Transport Coops Mini 1.0 % 0.126 Mill Trips/Day

Shared Taxi 52.3 % 6.501Mill Trips/Day

Suburban Rail 0.6 % 0.078 Mill Trips/Day

Shared Taxi 52.3 % 6.501Mill Trips/Day

Light Rail 1.4 % 0.175 Mill Trips/Day

Shared Taxi 52.3 % 6.501Mill Trips/Day

Public Minibus 3.4 % 0.426 Mill Trips/Day

Shared Taxi 52.3 % 6.501Mill Trips/Day

Nile Ferry 0.1 % 0.011 Mill Trips/Day

Ref.: JICA, 2011

Typische Verkehrsprobleme

Mix of Vehicles/Pedestrians/Street Vendors on Street

Chronischer Verkehrsstau / Verkehrsüberlastung

Schlechter Öffentlicher Nahverkehr

Unakzeptable Parkenmöglichkeiten und unsichere Bushaltestellen

Schlechte Stadt- und Verkehrsplanung

Ramses Square till 1970’s Ramses Square Now

Luftverschmutzung und Lärmbelastung

Kairos Verkehrsüberwachungszentrale – General Traffic Department

Schwächen der Stadt- und Verkehrsplanung

• Pkw-Orientierte Verkehrs- und Stadtplanung • Unausgewogene Verkehrspolitik:

– 11% of households own a car, cars make up 67% of total urban road traffic on average

– Only 4-5% of population live in new towns

• Keine Priorität für den ÖPNV • Es fehlt ein effektives Verkehrsmanagement • Keine Einschränkung des Pkw-Verkehr

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To develop a well-functioning “Transport System” for up-lifting people’s quality of life

Umweltfreundlich

Unterstützung der Armen

Effizient

Verbesserung der Mobilität

Zuverlässiger und Sicherer Verkehr

A New Challenge for

Making Egypt Innovative !

Ziele einer Stadt- und Verkehrsplanung für Ägypten

Strategiebausteine

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ITS Strategie für Ägyptens Straßen

Support to the Reform of the Egyptian Transport Sector

“An EU Technical Assistance Project” (EuropeAid / 129110 / SER / CE /G)

ITS Strategie Plan für Ägypten Eckpunkte des Projekts

• Funded by the EuropeAid/EU Technical Assistance to support the Ministry of Transport in the reform of the Egyptian Transport Sector Programme

• Managed by the Ministry of Transport with coordination by IDOM (Spain)

• Set up of necessary arrangements between government stakeholders: Ministry of Transport, Ministry of Communication and Ministry of Interior.

• Involvement of private companies to push for quick deployment of ITS services

• Started in May 2013 with duration 12 months

Warum ist eine ITS Strategie so wichtig?

1. ITS liefert Lösungen für spezifische Transport Probleme, Anforderungen und Bedürfnisse Visionäre Elemente und Strategien, um auf die Bedürfnisse der Verkehrsteilnehmer zu reagieren

2. Weg der Integration der ITS Initiativen auf andere Teile des Verkehrsplanungsprozess

3. Umfassende kostengünstige Einführung von ITS im Laufe der Zeit 4. Bringt Organisationen zusammen in Planung, Implementierung und

Betrieb 5. Identifiziert und spezifiziert Prioritäten finanzierbarer ITS Projekte

Die Herausforderung der ITS ist nicht nur die Planung und der Bau der ITS Infrastruktur, sondern auch der nachhaltige Betrieb und das

Management des Transportsystems, um eine größere Sicherheit und Effizienz zu erzielen.

ITS Strategy Plan für Ägypten - Ziele

1. Develop an ITS plan for Egypt that will address the immediate and long term needs and also determine a Staging Plan for implementation of ITS applications on the key road networks;

2. Determine a reference architecture framework of integrating ITS solutions including organizational, service requirements and overall technical specifications;

3. Determine possible avenues of funding and procurement of ITS solutions.

4. Develop necessary design and specification elements for tendering selected ITS projects of immediate priority for deployment.

5. There is a need to “lock” ITS within national and regional transport plans. To achieve this, a well-defined and precise ITS National Strategy should be set up and adopted in line with the national Egypt transport strategy

Ägyptens ITS Strategy - Methodik

ITS Ägyptens Studie • STAGE 1 - ITS Strategic Plan • STAGE 2- Planungs- und

Ausschreibungsunterlagen für eine unmittelbare ITS Umsetzung • Implementierung in Planungsschritten

ITS Study: Three Phased Approach

• Requirements Capture

• Business Options and benefits

• Implementation

ITS Strategic Plan Vision | Aspiration |

Needs | Aims

ITS Aims • Enhances safety • Improves mobility • Supports economic

development • Enhances road user service • Reduces negative

environmental impacts

Road-capacity is a commodity which needs looking after and made best

use of.

Freeing latent capacity is an essential first step to deliver

effective ITS!

Wesentliche Verkehrproblemfelder identifiziert durch die Entscheidungsträger

• Verkehrsstaus auf städtischen Strasse • Luftqualität • Hoher Anteil an Verkehrsgefährdung auf Grund von

schlechtem Verhalten im Verkehr • Überladene, zu hohe/lange Schwerlast-Lkw auf inter-

städtischen Strassen Alle hier genannten Problemfelder werden von den Entscheidungsträgern im Projekt ähnlich stark gewichtet. Diese Problemfelder werden begleitet durch: • Hoher Anteil von Verkehrsunfällen • Fehlen eines geeigneten ÖPNV-Systems • Unsichere Bahnübergänge

Analyse der Anforderungen

ITS Service Prioritäten

Prioritäten von ITS Services

Service Category Service Name Priority

Traveller Information Pre-Trip Information

Short Term

On-Trip Information

Traffic Management

Transportation Planning Manage Traffic Incident Management Policing/Enforcing Traffic Regulations

Infrastructure Maintenance Management

Commercial Vehicle Automated Roadside Safety Inspection (WIM)

Electronic Payment Electronic Financial Transactions

Medium Term

Traveller Information

On-Trip Driver Information On-Trip Public Transport Information Personal Information Services (On-Trip Traveller Information) Route Guidance and Navigation

Commercial Vehicle Commercial Vehicle Pre-Clearance Commercial Vehicle Fleet Management

Public Transport Public Transport Management Shared Transport Management

Emergency Emergency Vehicle Management Hazardous Materials and Incident Notification

Elemente der ägyptischen ITS Reference Architektur

Functional Viewpoint

Requirements and Needs

Short-Listed Priority ITS Application Areas for Egypt- Del. 5.5

Operational Concept

Physical Viewpoint Communication Viewpoint

Organisational/Institutional Viewpoint

- Deployment Plan – Deiverable 5.11

- Cost-Benefit – Deliverable 5.8

Reference Architecture

Software and data for ITS

Kriterien zum Identifizieren von Prioritätsschwerpunkten der ITS Entwicklung

1. Breiter Konsens der Entscheidungsträger

2. Verkehrsnachfrage

3. Verkehrssicherheit

4. Wirtschaftliche und bevölkerungstechnische Entwicklung

5. Straßenentwicklungsprogramm

6. Zugang zu Kommunikationsinfrastruktur

7. Allgemeine Sicherheitsaspekte

8. Schutz vor Vandalismus

Betriebskonzept

Urban and Motorway

Road Infrastructure

GARBLT Traffic Management Centre

GDT Traffic Enforcement and Surveillance Centre

Road Works VMS HAR

Third-Party Information Provider

Network Surveillance

Police Patrols

Emergency Services

Incident Detection

Traffic Manage

CCTV Surveillance

Automated Enforcement

notificatio

response

Incident

Command

incident information

resource

request

Traffic information

Traffic Monitoring

Highway Management and Operations

Vorgeschlagene Rollen

The DBOM model is quite suitable for ITS deployment in Egypt due to the current institutional resources in the design, build and operation and maintenance of technology infrastructure on roads. With the help of quality engineering and financial management from public agencies with support from independent expert team, a contract can be signed with a top-level ITS system integrator and supplier on the basis of a transparent and rigorous procurement process involving clear business model and risk allocation. The public sector secures the project’s financing.

Risk Public Agency Private Contractor Needs & Employers Requirements √

Detailed Design √ Construction √ Finance √ Commercial Getting the contract right Supply chain management Traffic Management Operations √ Operate & Maintain √ Regulatory √ Political √

AADT – Durchschnittlicher, jährlicher Tagesverkehrsleistung 2012

Ägyptens ITS Entwicklungsplan

• Think Big – Start Small • Appropriate progression of ITS deployments in a

staged manner allows for confidence building on part of the users as well as deployment players.

• Such an approach can include developing small-scale pilot deployments of priority ITS services to demonstrate viability and fine-tune designs and operational arrangements prior to wide-scale deployment.

Prioritäten an ITS Anwendungen

Traveller information systems including variable message signs, driver information (HAR), information portals, personalised information Traffic management systems including advanced traffic control measures as speed control, automatic incident detection and management, traffic guidance, etc., Automated traffic enforcement systems including speed enforcement, truck enforcement, weigh-in-motion, tracking and tracing of illegal vehicles, payment enforcement, etc.,

Ägyptens ITS Umsetzungsplan

Umsetzung in Schritten 1. Phase 1a: Grundkonzept für ein ITS Struktur for Kairo Region

(Kairos Ring Strasse) 1. Builds ITS foundations – National telecommunications &

TMCs and National ITS Standards 2. Typical ITS Deployments on Cairo regional network 3. Gain “Network Management” operational experience

2. Phase 1b: basiert auf Phase 1a; z.B. mehr Verkehrserfassung und –überwachung, AID, Verkehrskontrolle, etc.

3. Phase 2: mittelfristige Umsetzung: z.B. mehrere Bereiche wie FMS, EFC, PTM, Navigationsdienste etc integrieren

4. Phase 3: langfristige Umsetzung : e.g. UTC…..

ITS Priority Road Corridors Phase 1: 2014-2016

Unmittelbare Umsetzung: Cairo Ring Road Cairo 26th July Corridor (Mehwar

Road)

Kurzfristige Umsetzung: Cairo-Alexandria Desert Road

including Wadi Al-Natroun-Alamein link

Alexandria-Mersa Matrouh Road Greater Cairo Regional Ring Road Cairo-Suez Road Cairo-Ismailia Road Cairo-Asyut (West) Road Cairo-Sokhna Road Ports & Terminals

Implementation Phase (Stage 2 Study)

Priority Deployments Identified based on: Needs Assessment and Deployment Roadmap

Umittelbare Umsetzungsplanung von IVS-Massnahmen auf Kairo Ring

Road

AADT on Cairo Ring Road 2010

% of trucks on Ring Road

55

Ring Road Traffic – statistics

Cars67%

Bus7%

Microbus10%

Trucks16%

Distribution of vehicles per category

Truck type Percentage

Light Truck 2%

Heavy Truck Single Unit 5%

Articulated & Semi-Trailer Truck

9%

56

Beispiele des Alltags für Probleme in der Verkehrssicherheit

Priority ITS Applications on Ring Road

Traveller information systems including variable message signs, driver information (HAR), information portals, personalised information Traffic management systems including advanced traffic control measures as speed control, automatic incident detection and management, traffic guidance, etc., Automated traffic enforcement systems including speed enforcement, truck enforcement, weigh-in-motion, tracking and tracing of illegal vehicles, payment enforcement, etc.,

Planned Immediate ITS Measures on the Cairo Ring Road

• On-line Traffic Detection

• Dynamic Traffic Diversions via VMS • Expansion of Speed Enforcement

• Truck lane usage enforcement (right lane usage)

• Truck Weigh-In-Motion Control at exits and service roads

Phase 1a – Unmittelbar Umsetzung

Kairo Ring Strasse ITS & Kommunikationsinfrastruktur Essentials

Telecoms network TMCs and traffic surveillance systems Institutional framework for deployment and operations Capacity building at the participating organizations

ITS Umsetzung (Kairo Ringstrasse und verbundene Korridore) Mid-link traffic detection on ring road Strategic VMS- Alternative routing and traveller information at

strategic points Weigh in Motion on busy HGV sections in ring road Smart cameras Traffic enforcement cameras: speed + left lane usage of trucks CCTV surveillance cameras on gantries and posts

Phase 1a ITS ITS Massnahme auf der Ringstrasse

Phase 1a Programme

Prepare Contract & Specs

3 Months?

Tender Procure

6-7 months?

Mobilise & Install

12-18 Months?

Commission 3 Months?

Operate maintain 5 years?

June 2014?

2014?

2015?

Start 2016?

Mid 2016?

2021?

Vorläufiger Zeitplan

Dependences include: • Telecoms - provided in short-term over TE Data network • Other GCRR Improvements – timescales & co-ordination • Sign off to proceed – go ahead decision • Procurement: Early Contractor Responsibility Design-Build-Operated Maintain Contract • Operator training – system and traffic management • TMC set-up • GARBLT – ITS Unit/Division; Structural Engineers/approvals; highway design • Other resources – design team; procurement team; contract supervision

Leuchtturm Projekte

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• How to use smart mobile technology to improve transport in Cairo, make it less congested and safer for drivers, passengers and users of public transport.

• Open to all app creators: developers, marketeers or users with ideas. Technical and business mentorship

• Supported by World Bank, Ministry of Communication and Information Technology, Ministry of Transport, Egypt tech community (http://cairo.hackathome.com)

Problem Statements: • Improving driver behaviour and education • Encouraging shared rides and car-pooling • Public transportation information system • Increasing effective traffic enforcement • Data collection on traffic situation in Cairo • Harassment and other personal safety issues

Kairos Verkehrs Smart Apps Wettbewerb – 1

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• The challenge began with a workshop held at Egypt’s Technology Innovation and Entrepreneurship Center (TIEC) in September 2012, resulting in more than 24 application submissions. The top ideas were whittled down to 10 finalists by experts and mentors, with the “most popular” app chosen through online voting.

Kairos Verkehrs App Wettbewerb – 1

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Cairo Transport App Challenge Awards Event 16/2/2013

ITS for real-time traffic information “Navigate through Egypt’s traffic using community based traffic information App”

Wasalny “get me to my destination"

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3 Beliaa App

Beliaa App

Mokhalfa App

El-Araby

Automatisierte Bahnübergänge - 2

• Phase I (2007-2012): 130+ crossings

• Phase II (2013-2014): 150+ crossings

• Full signalization of railway lines Source: ENR, 2012

مزلقان كفر بطا

Before

مزلقان كفر بطا

After Development

Schlussfolgerungen und Empfehlung

• Eine nationale ITS Strategie ist für eine gute Vorbereitung, Planung und Umsetzung von ITS Dienstleistungen notwendig, die mit der nationalen Verkehrsstrategie abgestimmt sein soll.

• Eine ITS Strategie hängt von politischen und dem planerischen Kontext ab – ein fortlaufender Dialog ist hier notwendig

• Ein ITS Anführer auf der politischen, technologischen, planerischen Ebene ist notwendig

• Entwicklung/Umsetzung von ITS Implementierungen in Schritten auf der Basis von bewährter Technologie und einer fundierten Finanzierungsbasis – BE FLEXIBLE !!

“Everything was attempted. What was not done, I dreamt” „Alles war versucht. Was war noch nicht getan, habe ich geträumt“

Gabriele D’Annunzio (1863-1938)

Vielen Dank !

Dr Khaled El Araby

elaraby@hotmail.com