Forschungsinformationssystem des BMVI

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Akteure digitaler Vernetzung

Erstellt am: 12.01.2018 | Stand des Wissens: 29.07.2021
Synthesebericht gehört zu:
Ansprechpartner
Technische Universität Hamburg, Institut für Verkehrsplanung und Logistik, Prof. Dr.-Ing. H. Flämig

Die digitale Vernetzung im Güterverkehr erfolgt sowohl zwischen Verkehrsteilnehmenden und der Infrastruktur als auch zwischen Verkehrsteilnehmenden untereinander und wird von zahlreichen Akteuren begleitet und vorangetrieben [WHLS15]. Zu den beteiligten Akteursgruppen gehören neben Automobilherstellern und Telekommunikationsunternehmen auch Verlader, Logistikdienstleister und die Zulieferer- und Informationstechnik (IT)-Industrie. Ebenso sind politische und wissenschaftliche Interessengruppen beteiligt. Die politischen Interessengruppen gehören zumeist der Bundesregierung, verschiedenen Bundesministerien (unter anderem BMVI) oder nachgelagerten Behörden wie der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) an.
Neben den Zielsetzungen und Strategien auf bundespolitischer Ebene sind die einzelnen Länder gleichermaßen mit Maßnahmen und Programmen im digitalen Güterverkehr aktiv. In Hessen engagiert sich beispielsweise das Straßen- und Verkehrsmanagement des Landes "Hessen Mobil" gemeinsam mit Partnern aus Automobil-, Zulieferer- und Telekommunikationsindustrie sowie wissenschaftlichen Einrichtungen in Forschungs- und Kooperationsprojekten, um unter anderem Standardisierungs- und Einführungsprozesse kooperativer Systeme zu fördern. In diesem Zusammenhang fand von Juli bis Dezember 2012 der weltweit größte Feldversuch zum Thema Kooperative Systeme in einem realen Straßennetz im Rahmen des Projektes "Sichere Intelligente Mobilität Testfeld Deutschland" (simTD) in Friedberg bei Frankfurt am Main statt. Bis 2018 wurde in dem Projekt "Ko-HAF" erstmals das kooperative hochautomatisierte Fahren auf Autobahnen im Geschwindigkeitsbereich bis 130 Kilometer pro Stunde unter realen Verkehrsbedingungen getestet, wobei Hessen Mobil als Straßenbetreiber in der Entwicklung und Durchführung des Projekts maßgeblich beteiligt war [Reich18].

Letztlich erfordert die intelligente Mobilität den Austausch zwischen unterschiedlichen Herstellern, Eigentümern, Betreibern und Nutzern von einer Vielzahl von Fahrzeugen, Infrastrukturkomponenten und Backend-Diensten [NaIT14]. Keine andere Industrie in Deutschland investiert so stark in Forschung und Entwicklung wie die Automobilindustrie [Koers14]. Ein Projekt der Automobilindustrie ist der digital, automatisiert und vernetzt fahrende Lkw, an dem mehrere Hersteller arbeiten und an dessen Ende intelligente, fahrerlose Transportsysteme stehen sollen. Nach ersten Prognosen der Industrie wird sich das System des Güterverkehrs sowie die Rolle des Frachtkraftführers bis zum Jahr 2040 diesbezüglich grundlegend geändert haben [HaTe16].

Ergänzend arbeitet die Wissenschaft in Forschungs- und Entwicklungsprojekten zusammen, um die Technik und die Rahmenbedingungen für die digitale Vernetzung im Güterverkehr in der praktischen Umsetzung zu gestalten. Ein Beispiel ist die Erforschung der sich aus der zunehmenden Automatisierung und Digitalisierung ergebenen Veränderungen für das Arbeitsumfeld in der Logistik (siehe Verbundprojekt ATLaS). Ein anderes Beispiel ist die Entwicklung der Technologie der kooperativen Systeme (auch bekannt unter C-ITS für Cooperative Intelligent Transport Systems), die die direkte Kommunikation zwischen Fahrzeugen, straßenseitiger Verkehrsleittechnik und Verkehrsleitzentralen ermöglichen. Die nicht-technischen Aspekte, wie zum Beispiel Organisationsstrukturen und Sicherheitskonzepte, werden größtenteils in öffentlich-privater Partnerschaft (ÖPP) ausgearbeitet. Projekte, wie die kooperativen Systeme, setzen das Engagement vieler Interessengruppen aus unterschiedlichen Branchen und der Politik voraus [ITS15].

Für Eisenbahnunternehmen stehen heute "intelligente Züge" im Fokus der Aktivitäten. Die Logistik auf der Schiene soll zu einem vernetzten Transportsystem ausgebaut werden. Dabei senden die Güterwagen Informationen über Fracht und Position an eine Leitstelle [Bosch15]. Der Verband der Bahnindustrie in Deutschland (VDB), die Deutsche Bahn AG und das BMVI haben hierzu im Juni 2016 gemeinsam eine "5-Punkte-Strategie Schiene Digital" entwickelt, die unter anderem Investitionen in die europäische Leit- und Sicherungstechnik ETCS sowie in elektronische Stellwerke und die Durchführung von Pilotprojekten beinhaltet [BMVI16k].

Im Straßenverkehr ist eine weitgehende digitale Vernetzung der Beteiligten an der Transportkette (Verlader, Transportunternehmen, Groß- und Einzelhandel, Private) anzustreben, um die Effizienz des Gesamtsystems zu verbessern. Jedoch existieren häufig Schnittstellen zwischen den digitalen Systemen, die bislang nur unzureichend genormt und standardisiert sind. Die Konsequenz sind häufig rein unternehmensinterne digitale Lösungen und Optimierungen, die nur auf einzelne Verkehrsträger bezogen sind [Roeh16].
Ansprechpartner
Technische Universität Hamburg, Institut für Verkehrsplanung und Logistik, Prof. Dr.-Ing. H. Flämig
Zugehörige Wissenslandkarte(n)
Nutzen und Herausforderungen der digitalen Vernetzung in Güterverkehr und Logistik (Stand des Wissens: 29.07.2021)
https://www.forschungsinformationssystem.de/?478030
Literatur
[BMVI16k] Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (Hrsg.) Zukunftsforum Schiene Digital - 5-Punkte-Strategie, Berlin, 2016/06/22
[Bosch15] Bosch Engineering GmbH (Hrsg.) Digitalisierung auf der Schiene: Bosch und SBB Cargo arbeiten am vernetzten Güterzug, 2015/10/06
[HaTe16] Hausmann, Frank, Techel, Andreas Ab 2014 Güterverkehr ohne Lkw-Fahrer? , 2016
[ITS15] Ministry of Infrastructure and the Environment of the Netherlands, Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung, Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie (Hrsg.) Cooperative ITS Corridor. Joint deployment., 2015
[Koers14] Koers, Martin Nachhaltigkeit in der Automobilindustrie. Innovationen als Schlüssel nachhaltiger Mobilität, veröffentlicht in Sustainable Marketing Management: Grundlagen und Cases, 2014
[NaIT14] Nationaler IT Gipfel, Arbeitsgruppe 8 (Hrsg.) Anforderungen an die digitale Infrastruktur für intelligente Mobilität, 2014/10
[Reich18] Michael Reichenbach Schwarmintelligenz hilft der Automation, 2018/09/21
[Roeh16] Röhling, Wolfgang, Burg, Robert, Bernecker, Tobias, Boysen, Jens Status quo des Güterverkehrssystems in Deutschland - eine Metastudie unter besonderer Betrachtung der Vernetzung des Verkehrs, 2016/10
[WHLS15] Winner, Hermann, Hakuli, Stephan, Lotz, Felix, Singer, Christina (Hrsg.) Handbuch Fahrerassistenzsysteme
Grundlagen, Komponenten und Systeme für aktive Sicherheit und Komfort, Ausgabe/Auflage 3. Auflage, Springer Vieweg, Wiesbaden, 2015, ISBN/ISSN 978-3-658-05733-6
Glossar
Lkw Lastkraftwagen (Lkw) sind Kraftfahrzeuge, die laut Richtlinie 1997/27/EG überwiegend oder sogar ausschließlich für die Beförderung von Gütern und Waren bestimmt sind. Oftmals handelt es sich dabei um Fahrzeuge mit einer zulässigen Gesamtmasse zwischen 3,5 und 12 Tonnen. In Einzelfällen kann die zulässige Gesamtmasse diese Werte jedoch auch unter- beziehungsweise überschreiten, sofern das Kriterium der Güterbeförderung gegeben ist. Lastkraftwagen können auch einen Anhänger ziehen.
ETCS
Standard eines EU-weit harmonisierten Zugbeeinflussungssystems, welches im Falle einer entsprechenden Streckeninfrastrukturausstattung und Fahrzeugertüchtigung die unterbrechungsfreie Durchführung grenzüberschreitender Schienenverkehre ermöglicht, ohne zu diesem Zweck das triebfahrzeugseitige Mitführen unterschiedlicher, auf nationaler Ebene verwendeter Systemkomponenten vorauszusetzen.

Mit Hilfe von Zugbeeinflussungssystemen lassen sich auf dem Streckennetz stattfindende Fahrten beispielsweise hinsichtlich einer Einhaltung erlaubter Höchstgeschwindigkeiten oder der Befolgung signalisierter Befehle überwachen, um gegebenenfalls automatische Schutzreaktionen auszulösen. So können etwa Triebfahrzeuge, welche ein Halt zeigendes Signal überfahren, selbsttätig zum Stillstand gebracht werden.

In Zukunft wird der automatische Zugbetrieb (Automatic Train Operation, ATO) auf Grundlage des ECTS gebaut.
BASt Bundesanstalt für Straßenwesen
C-ITS
In C-ITS (Cooperative Intelligent Transport Systems) kommunizieren Fahrzeuge mit anderen Fahrzeugen
sowie mit der Verkehrsinfrastruktur (z. B. Ampel-Systemen), was die Verkehrssicherheit erhöhen soll. Über
signierte C-ITS Nachrichten kann zum Beispiel vor Verkehr aus schlecht einsehbaren Straßen gewarnt oder
über die Länge von Ampelphasen informiert werden.
Unterscheidung zum Glossarbegriff ITS: Während ITS (Intelligent Transport Systems) sich auf digitale Technologien fokussiert, die intelligente Systeme am Straßenrand oder in Fahrzeugen bereitstellen, konzentriert sich C-ITS auf die Kommunikation zwischen diesen Systemen - unabhängig davon, ob es sich um ein Fahrzeug handelt, das mit einem anderen Fahrzeug kommuniziert oder mit anderen C-ITS Systemen.
ITS Intelligent Transportation Systems (ITS) ist der Oberbegriff für Transportsysteme, die Informations- und Kommunikationstechnologie zur Unterstützung des Betriebes einsetzen. ITS-Funktionen unterstützen den Fahrer eines Transportmittels, sie sind damit deutlich von automatischen Transportsystemen zu differenzieren, die auf einen fahrerlosen Betrieb abstellen. Die wichtigsten neuen und zum Teil noch in Entwicklung befindlichen Anwendungsfelder zielen auf (1) Verkehrs- und Transportmanagement (Verkehrsinformationen, Verkehrslenkung, Verkehrs- und Parkleitsysteme, automatische Unfallmeldungen, Meldesysteme zum Gefahrgutmonitoring); (2) Elektronische Systeme zur Gebührenerhebung; (3) Nutzung öffentlicher Verkehrsmittel (dynamische Fahrgastinformationen, Reservierung, spezifische Informationssysteme für Fahrradfahrer und Fußgänger, Steuerung individueller öffentlicher Verkehrsmittel); (4) Systeme zur Unterstützung der Fahrzeugsicherheit (Kollisionsdetektoren, Sektorisierung von Verkehrswegen).
Verlader Der Verlader ist derjenige Teilnehmer in der Transportkette, der die Ladung/Transportgut erstmals aufgibt. Unter einem Verlader versteht man ein Unternehmen, das Logistikdienstleistungen (Transport, Verladen etc.) bei einem Logistikdienstleister in Auftrag gibt.
Logistikdienstleister Logistikdienstleister (abgekürzt: LDL; Englisch: logistics service provider) bezeichnet die Weiterentwicklung des traditionellen Speditionsgeschäfts. Über Transport, Umschlag und Lagerung (TUL) hinaus bietet der LDL weitere Leistungen und Lösungen an, zum Beispiel kundenbezogene Lagerung, Kommissionierung, Assemblierung, Fakturierung usw. LDL und 3PL werden häufig synonym verwendet.
BMDV
Bundesministerium für Digitales und Verkehr (bis 10/2005 BMVBW, bis 12/2013 BMVBS und bis 11/2021 BMVI)
Leit- und Sicherungstechnik
Unter dem Begriff der Leit- und Sicherungstechnik (LST) werden technische Maßnahmen zusammengefasst, die getroffen werden, um einen sicheren, meist signalgeführten Eisenbahnbetrieb durchzuführen. Sie regelt die gegenseitigen Abhängigkeiten zwischen den Anlagen, den Signalen und den Fahrzeugen, die zur sicheren Durchführung von Zug- und anderen Fahrten notwendig sind. Wichtigster Bestandteil der LST ist die Stellwerkstechnik, mit Hilfe derer das Stellen von Weichen und Signalen sowie die Sicherung von Fahrstraßen erfolgt. Zur LST gehört auch die Zugbeeinflussung (z. B. PZB, LZB, ETCS).
Transportkette
Nach DIN 30781 eine Folge von technisch und organisatorisch miteinander verknüpften Vorgängen, bei denen Personen oder Güter von einer Quelle zu einem Ziel bewegt werden, im weiteren Sinne alle Transferprozesse zwischen Quelle und Senke.

Auszug aus dem Forschungs-Informations-System (FIS) des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur

https://www.forschungsinformationssystem.de/?477988

Gedruckt am Dienstag, 24. Mai 2022 23:31:29