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Auditive Fahrgastlenkung

Kooperationsprojekt

“Smart Nudging | Auditive Fahrgastlenkung” mit der Stuttgart Straßenbahnen AG.

 

Projektabgabe 

“Digital Media Technologies” im SoSe 2021 an der Hochschule der Medien Stuttgart.


Team: 

Christina Kunz, Lucas Schlegel, Sebastian Gröner, Fabian Müller, Pascal Seez

 

 

 01. DIE AUSGANGSLAGE

Mobilität ist eines der priorisierten Themen vieler deutscher Städte. Besonders wenn es um Wandel und Optimierung geht, spielen Veränderungen im Bereich der Mobilität eine wesentliche Rolle. Auch in Stuttgart, der Autostadt Deutschlands sind die Herausforderungen deutlich sichtbar. Nicht nur Probleme wie Feinstaub, Verkehrslärm, Stau und Überfüllung gehören dazu.[1] Nein, auch im ÖPNV gibt es einige Herausforderungen, die es zu meistern gilt.

Schon 1977 hat Michael Thomson in seinem Buch „Great Cities and Their Traffic“ sieben wesentliche Herausforderungen im Bereich der Mobilität von Städten beschrieben, die auch heute noch eine hohe Relevanz haben:

  1.   Traffic movement & congestion
  2.   Accidents
  3.   Peak-hour crowding on public transport
  4.   Off-peak inadequacy of public transport
  5.   Difficulties for pedestrians
  6.   Environmental impact
  7.   Parking difficulties

In Gesprächen mit Vertretern der Stuttgarter Straßenbahnen AG (SSB), dem Projektpartner von Smart Nudging, wurde das ineffiziente Ein- und Aussteigen der Fahrgäste als ein wesentlicher Faktor für verspätete Abfahrt von Bahnen herausgearbeitet. Andere Bahnbetriebe wie die London Underground sowie London Rail bestätigen diesen Zusammenhang ebenfalls. [2]

Regeln und Verbote stoßen an Bahnhöfen immer wieder an die Grenzen ihrer Effektivität. Durch Erfahrungen mit der Nudging Methode in ähnlichen Problemstellungen, wurde dieser Ansatz zur Untersuchung gewählt.

Detaillierte Problemstellung im Video erfahren

Smart Nudging Video Guide Teil 01 von Lucas Schlegel: Die Problemstellung 

 02. DIE NUDGE THEORIE

Ein Nudge ist eine kleine Hilfe oder Intervention, die eine Architektur der Wahl kreiert und Personen ohne Zwang ermutigt, virtuoses Verhalten anzunehmen. (Thaler und Sustein, 2008) [3]

Definition und Funktion von Nudges im Video erfahren

Smart Nudging Video Guide Teil 02 von Sebastian Gröner: Was sind Nudges? 

 NUDGING BEST PRACTICES UND INSPIRATION

Smart Nudging Video Guide Teil 03 von Fabian Müller: Sound-Design an U-Bahn Stationen in Tokyo, Japan

Nudges werden in den verschiedensten Bereichen eingesetzt. Speziell im öffentlichen Personennahverkehr können außerordentliche Fallbeispiele betrachtet werden, wie Fahrgäste am Bahnsteig oder auf dem Weg aus der Station heraus beeinflusst werden. So auch im ÖPNV in Tokyo, Japan.

Best Practice “Sound-Design in Tokyo” im Video erfahren

Weitere spannende Use Cases in den Blog Beiträgen

„Make the Nudge Fun“

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Nudges im öffentlichen Verkehr

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03. DIE ZIELSETZUNG

Das Smart Nudging Experiment in Kooperation mit der SBB AG beruht auf den folgenden Thesen:

1. Der Ein- und Aussteigeprozess an Bahnhaltestellen in Stuttgart, kann durch eine gleichmäßigere Verteilung der wartenden Fahrgäste am Bahngleis effizienter verteilt werden. 

Die Beobachtung der ungleichen Verteilung der Fahrgäste am Bahnsteig wird an der Haltestelle Schlossplatz in Stuttgart dadurch bestärkt, dass es nur auf einer Seite des Bahnsteiges eine Treppe zum bzw Ausgang gibt.

2. Auditive Nudges können Menschen dazu bringen sich in eine bestimmte Richtung zu bewegen bzw. von einer Stelle, an der sie ohne auditiven Nudge stehen bleiben würden wegzubewegen.

Es gibt bereits wissenschaftliche Erkenntnisse darüber welche Töne oder Frequenzen allgemein als angenehm oder unangenehm wahrgenommen werden. Diese Erkenntnisse wurden für die Auswahl der auditiven Nudges auf den Versuch übertragen.

Ziel des Forschungsprojektes Smart Nudging ist ein effektiver Lösungsansatz für ein schnelleres und vorhersehbares Ein- und Aussteigen der Fahrgäste im Stuttgarter ÖPNV, um somit die Aufenthaltszeit der Bahnen auf ein Optimum zu reduzieren.

Der Lösungsansatz soll eine Antwort auf die Frage: „Beeinflussen auditive Nudges die wartenden Fahrgäste in einer Weise, die sie dazu bringt, sich auf dem Bahnsteig des Stuttgarter Schlossplatzes weiter nach hinten und damit weg von dem Treppenareal zu bewegen.“ bieten.

Dieser Lösungsansatz soll mittels eines Prototyps in einer Haltestelle umgesetzt und etabliert werden. Abgeleitet aus den kurzfristigen Zielen, sind die langfristigen Ziele: Zum einen sollen durch die Ergebnisse des Experiments konkrete Handlungsempfehlungen ausgesprochen werden können. Zum anderen besteht die Aussicht die Ergebnisse auf beliebige Bahnsteige zu übertragen und somit ultimativ übergreifende Aussagen über die Wirkung von gewählten auditiven Nudges am Bahnsteig gemacht werden.

Das Projekt soll Anstoß für ein neues Ein- und Aussteige-Erlebnis für Fahrgäste geben und gleichzeitig sowohl die nachweisbare Effektivität sowie Reputation der SSB verbessern. Darüber hinaus soll das Projekt medienwirksam begleitet werden, um kurzfristig Erfolge in Form von positiver Berichterstattung in Fach- und Regionalpresse zu erzielen und so einen positiven Effekt für das Projektteam und die SSB gleichermaßen schaffen.

“Smart Nudging” öffnet die Türen zu neuen innovativen Ansätzen, die umsetzbar und skalierbar sind und die Diskussion um innovatives People-Flow-Management für lokale und nationale Anwendungsfälle anstößt.

04. DIE UNTERSUCHUNG

Schlossplatz

Fahrtrichtung Hauptbahnhof, Stuttgart

Rush Hour an Werktagen, Nachmittags

Sound-Installationen am Bahnsteig

Methode: Auditive Nudges als Anreiz

Im Eingangsbereich des Bahnsteiges mit stark erhöhtem und ungleichen Fahrgastaufkommen wird eine Sound-Quelle mit unangenehmen, störenden Geräuschen installiert. Im hinteren Bereich des Bahnsteiges werden weitere Sound-Installationen montiert, welche wissenschaftlich bewiesen eine beruhigende Frequenz aufweisen. Durch diesen auditiven Kontrast zielt die Untersuchung darauf ab, Fahrgäste in den hinteren Bereich zu bewegen. 

Untersuchungsaufbau 

Um diese Untersuchungsfrage zu beantworten wurde folgender Versuchsaufbau geplant:

Insgesamt werden drei Versuche durchgeführt. Bei den erhobenen Daten hält es sich immer um die Anzahl der wartenden Fahrgäste in einem definierten Abschnitt am Bahnsteig.

Der Bahnsteig wurde zum Zweck der Datenerhebung in vier Abschnitte mit jeweils zwei Türbereichen gegliedert.

Aufbau im Detail im Video erfahren

Smart Nudging Video Guide Teil 04 von Pascal Seez: Untersuchungsaufbau 

Untersuchung Nr. 1: NULL-MESSUNG OHNE sound-installationen

Neutrale Messung ohne Nudges (dient als Status Quo und Vergleichswert für Ergebnisse des Nudgeeinsatzes)

Untersuchung Nr. 2: mit drei sound-installationen

Einsatz auditive Nudges über drei Musikboxen. Negativ-Nudge: Verstärkung Hintergrund Geräusche Bahnsteig, Positiv-Nudge: Klassische Musik

Untersuchung Nr. 3: mit FÜNF sound-installationen

Einsatz auditive Nudges über fünf Musikboxen. Negativ-Nudge: Weißes Rauschen, Frequenz 15000 HZ Positiv-Nudge: Beruhigende Musik Frequenz 432 HZ

 05. AUSWERTUNG: MESSUNG DER FAHRGASTVERTEILUNG AM BAHNSTEIG

Die neutrale Messung bestätigt die These, dass sich die Menschen am Bahnsteig ungleich verteilen. Bei Einfahrt einer langen 80m Bahn, die die ganze Länge des Gleises abdeckt, hielten sich über 36% der wartenden Fahrgäste im ersten Viertel und etwa 24% im zweiten Viertel auf.

Bei Einfahrt einer kurzen 40m Bahn, die bereits im vorderen Bereich des Gleises hält, ist zu erkennen, dass sich allein vor Tür zwei 32% der Personen befinden, während an Tür vier nur noch 15% der Fahrgäste einsteigen. 

Aber wie haben sich nun die auditiven Nudges ausgewirkt? Die Zahlen weisen keine Signifikanz auf. Das bedeutet, die Veränderungen, die wir gemessen haben, sind zu gering, um sie eindeutig unseren Maßnahmen zuzuweisen.

Smart Nudging Video Guide Teil 05 von Christina Kunz: Auswertung, Interpretation und Ausblick 

Auswertungen, Interpretationen und Ausblick im Video erfahren

Im zweiten Versuch konnte man anhand der Messwerte aber zum Beispiel sehen, dass sich prozentual mehr Leute – im Vergleich zur neutralen Messung, auf die mittleren Türen drei, vier und fünf verteilen.

Jedoch ist auch festzustellen, dass sich dafür auch weniger Leute auf die hinteren Türen sechs, sieben und acht verteilen.

Im dritten Versuch konnten wir ähnliches feststellen: weniger Fahrgäste platzierten sich vor Tür zwei, wo die unangenehme Frequenz abgespielt wurde, dafür mehr an Tür drei, einen deutlichen Anstieg gab es an Tür vier, wo bereits die angenehme Musik wahrzunehmen war und auch an der letzten Tür acht gab es einen kleinen Anstieg.

Diese Veränderungen reichen jedoch nicht aus, um sie eindeutig als Auswirkung der auditiven Nudges zu interpretieren und Aussagen über deren Effektivität im Sinne der Experiment-Zielsetzung treffen zu können.

06. BEOBACHTUNGEN UND INTERPRETATION

Obwohl kleine Unterschiede gemessen wurden, sind diese zu marginal, um unsere Theorie zu bestätigen, dass mit den gewählten Audio-Nudges gezielt Personen geleitet werden können.

Durch unsere zusätzlichen Beobachtungen konnten wir aber einige interessante Insights gewinnen.

  1. Umgebungsgeräusche und -lautstärke
  2. Kurze Wartezeit der Fahrgäste
  3. Bedachte Entscheidung der Fahrgäste
  4. Persönlicher Platz am Bahnsteig vergleichbar groß
Umgebungsgeräusche und -lautstärke

Die Lautstärke am Gleis ist allgemein sehr hoch und einige der Fahrgäste, die im vorderen Bereich standen, äußerten, dass zusätzliche Geräusche bei dem ohnehin hohen Lärmpegel keine Auswirkung auf sie haben. Es ist ebenfalls festzuhalten, dass eine hohe Geräuschkulisse durch Fahrgäste negativ hervorgehoben wird. Dazu gehörten im Experiment nicht genauer definierbare Maschinengeräusche und Geräusche von anfahrenden oder bremsenden Bahnen.

Die lauten Töne der einfahrenden oder abfahrenden Bahnen hatten in punktuellen Messungen durchschnittlich eine höhere Frequenz als die angenehmen Töne, die im Experiment eingesetzt wurden. Diese Bahngeräusche waren zwar nach ebenfalls punktueller Dezibel-Messung geringer, haben jedoch in der Wahrnehmung der Fahrgäste die angenehmen Töne überwogen.

Kurze Wartezeit der Fahrgäste

Die durchschnittliche Wartezeit an der U-Bahn Haltestelle Stuttgarter Schlossplatz liegt in der Regel bei maximal 10 Minuten – im Durchschnitt aber unter 2 Minuten. Aus Befragungen der Fahrgäste geht heraus, dass die unangenehmen Töne für die kurze Zeit einfach ausgehalten werden. Der für sie empfundene Mehraufwand sich am Gleis weiterzubewegen überwiegt den unangenehmen Tönen und dem Anreiz der angenehmen Töne.

Bedachte Entscheidung der Fahrgäste

Ein Großteil der Befragten weiß an welcher Tür sie einsteigen müssen, um an der Endhaltestelle die für sie günstigste Ausstiegsposition zu haben, zum Beispiel nah zur Treppe oder dem Haltestellenausgang. Diese Bestimmtheit und empfundene Mehrwert überwiegt dem Anreiz des Nudges sich an der Abfahrthaltestelle an einen anderen Punkt zu positionieren.

Persönlicher Platz am Bahnsteig vergleichbar groß

Nicht zuletzt ist bei Betrachtung der Ergebnisse auch zu beachten, dass die allgemeine Auslastung zum Zeitpunkt des Experimentes am Bahngleis sich nicht im Extremen bewegt hat. Den Fahrgästen war an allen Stellen am Gleis genug persönlicher Raum gegeben, was auch ein Grund für die fehlende Signifikanz der Nudge-Auswirkung sein kann. Dies bedeutet nicht, dass die Auslastung in der Bahn selbst nicht hoch ist. Es fehlen bisher Informationen dazu wie und ob ein Nudge unabhängig von der Wahrnehmung der Fahrgäste über den persönlichen Platz wirkt.Positiv hervorzuheben sind die zahlreichen Reaktionen im Zuge des Experimentes, besonders im hinteren Teil des Gleises. Zu beobachten war mehrfach das Abnehmen der Kopfhörer, Ausschalten der eigenen Musik, mitwippende Bewegungen und sogar am Gleis tanzende Fahrgäste, die entspannende Musik sehr genossen.

Aber auch die negativen Töne erhielten einige außergewöhnliche Reaktionen. So wurden zum Beispiel Verbindungen zu Baustellenlärm, Terrorismus, Instabilität der Decke oder Rohrarbeiten in der Decke geknüpft, die teilweise zu Angst und Verunsicherung führten.

Die erwarteten Auswirkungen der auditiven Nudges sind an viele verschiedene Einflüsse gebunden, die wir in der Interpretation der Ergebnisse beachten müssen. So spielen zum Beispiel die Wartezeit, Umgebungsgeräusche, Bestimmtheit der Fahrgäste oder auch andere Mitmenschen am Gleis eine wesentliche Rolle in der Verteilung der Fahrgäste. Auch, wenn die Messungen mit den aktuellen Rahmenbedingungen bisher keine signifikanten Auswirkungen in der Verteilung der Fahrgäste zeigen, können auf Basis der Beobachtungen und Interpretationen trotzdem Empfehlungen ausgesprochen werden: zum Beispiel wie die Aufenthaltsqualität am Bahnsteig erhöht werden kann.

 07. Ausblick: Grundlagen-forschung mit potenzial

Das Projekt dient als Grundlage für weitere Untersuchungen. Es zeigt Aspekte auf, die folgend betrachtet werden sollen. Zum Beispiel:

  • Welchen Einfluss haben die “Last-Minute-Sprinter”?
  • Wie viele Leute haben Kopfhörer auf?
  • Wie gut kennen sich Menschen im ÖPNV aus?

Des weiteren können die Einflüsse der zuvor genannten Rahmenbedingungen genauer geprüft werden:

  • Welche Hürde stellen allgemeine Umgebungsgeräusche, Auslastung am Bahnsteig, Dauer der Wartezeit von Fahrgästen oder das Verhalten und Art der Entscheidungsfindung von Fahrgästen für auditive oder andere Nudges dar?
  • Gibt es eine Möglichkeit die Schwelle für auditive Nudges oder andere zu verringern?

Als Aufbaustudie eignen sich zudem andere Nudgetypen. Der Einsatz von visuellen Nudges an den Bahnsteigen aus Tokyo und London weisen die effektive Wirkungen für eine Fahrgastlenkung auf. Weitere Anstöße kann es im Bereich Wirkung von auditiven Nudges geben. Nudges, die aktuell im Einsatz sind beruhen auf Wirkungen, die in allgemeinen Studien festgestellt wurden. Die spezielle Untersuchung der Wirkung von auditiven Nudges im Umfeld Bahnsteig, kann dabei helfen die richtigen Nudges für eine bestimmte gewünschte Reaktion zu wählen.

Smart Nudging stößt aber auch Grundsatzfragen an.

Die Wirksamkeit der Nudges und seine Abhängigkeit von vielen Rahmenbedingungen wurde bereits aufgezeigt. Offen bleibt die Frage, ob auch Kultur und kulturell bedingtes Verhalten Einfluss auf die Wirksamkeit von Nudges hat. Besonders im Vergleich mit Japan ist nicht nur der Unterschied in der Auslastung deutlich, sondern auch viele kulturelle Unterschiede sowie Unterschiede im stereotypischen Verhalten bekannt. Die Rolle auf das Verhalten am Bahnsteig gekoppelt mit Nudging Methoden ist bisher weitgehend unbekannt, könnte jedoch weitere Hinweise für einen effektiven Nutzen geben. Aus diesem Aspekt stellt sich darüber hinaus die Frage, ob und welche Nudges sich im Gegensatz zu Leitsystemen eignen.

Als Weiterführung der Idee Smart Nudging sollte auch das komplexere Ziel von effektiver Fahrgastverteilung am Bahnsteig betrachten.
Wie sich die Fahrgäste am besten Bahnsteig verteilen sollen, hängt auch von den Informationen aus der Bahn ab. Ist die Bahn an einer Stelle besonders voll, sollte die Information in Echtzeit an den Bahnsteig gesendet werden, damit der Nudge entsprechend für die gewünschte Verteilung der Personen angepasst wird. Mit Technologien wie People Countern kann dies getestet werden.

08. FAZIT 

Das Thema Nudges sowie Fahrgastlenkung ist sehr komplex. Durch die Forschung von Smart Nudging, wird der Bedarf nach weiterer Forschung besonders deutlich. Aus anderen Projekte mit ähnlichen Use Cases geht hervor, dass der Einsatz von Nudges durchaus sehr effektiv ist.

Die Smart Nudging Initiative soll als Grundlage und Anstoß für die Forschung von Einsatzmöglichkeiten von Nudges im Mobilitätsbereich dienen.

Aus der Interpretation der Ergebnisse wird klar, dass eine klare Zurückführung der gemessenen Veränderungen in den Daten auf die Nudge-Maßnahmen immer mit einer Unsicherheit verbunden ist. Die Relevanz von anderen Erhebungen wie Beobachtungen oder Interviews sollte also nie unterschätzt und in den folgenden Untersuchungen von Nudges am Bahnsteig integriert werden.

Nudging birgt viele Potenziale, die sich nicht nur auf die effektive Verteilung von Fahrgästen am Bahnhof beschränken muss. Die Möglichkeiten Nudges als Lösung für aktuelle Mobilitätsprobleme zu erforschen und einzusetzen sind vielfältig und gilt es nun anzugehen. 

 

TEAM 

CHRISTINA KUNZ

Martrikelnr. 40787

ck189@hdm-stuttgart.de

LUCAS SCHLEGEL

Martrikelnr. 40721

ls197@hdm-stuttgart.de

SEBASTIAN GRÖNER

Martrikelnr. 40858

sg185@hdm-stuttgart.de

FABIAN MÜLLER

Martrikelnr. 40714

fm088@hdm-stuttgart.de

PASCAL SEEZ

Martrikelnr. 40726

ts208@hdm-stuttgart.de

Quellen:

  1. Michael Thomson: Great Cities and Their Traffic (1977)
  2. RAILWAYTECHNOLOGY: The nudge: how to influence railway passenger behaviour (2016)
  3. Richard H. Thaler, Cass R. Sunstein: Nudge: Improving decisions about health, wealth, and happiness (2008)