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Verbesserung der Interoperabilität von Schnittstellen und Diensten im digital vernetzten Güterverkehr

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 von Fahrzeug zu Fahrzeug sowie von Fahrzeug zu Infrastruktur benötigt einen funktionierenden Austausch zwischen Fahrzeugen, Infrastrukturkomponenten und Backend-Diensten. Die ansteigende Datenvielfalt sowie die Heterogenität der Akteure erschweren jedoch die reibungslose Kommunikation und stellen das vernetzte Fahren vor neue Herausforderungen.
Es ist eine Verknüpfung zwischen unterschiedlichen Herstellern, Eigentümern, Betreibern und Nutzern von (wiederum verschiedenen) Fahrzeugen, Infrastrukturkomponenten und Backend-Diensten erforderlich, um einen funktionierenden Austausch zu gewährleisten. Als Beispiel kann hier das Versenden von Brems-, Hindernis- oder Stauwarnungen zwischen Fahrzeugen unterschiedlicher Hersteller oder die Kombination von Daten der Infrastrukturbetreiber mit Daten aus Automobilen und weiteren Verkehrsmitteln zur dynamischen Navigation angeführt werden. Auch Echtzeit-Marktplätze für Logistikdienstleistungen sind auf ein einheitliches Format der Daten beispielsweise über den Standort und die Kapazität von Lkw verschiedener Hersteller und Speditionen angewiesen. Ein weiteres Beispiel ist die intermodale Lieferkette, bei der Daten aus verschiedenen Verkehrsmitteln und von verschiedenen Dienstleistern gesammelt und kombiniert werden [NaIT14].
Für die effiziente Verknüpfung verschiedener Akteure werden somit Standards für Daten, Prozesse und Schnittstellen benötigt. Die Standardisierung des Mobilitätssektors birgt Herausforderungen bezüglich der technischen Komplexität der Standards, der Koordinierung der verschiedenen Akteure, der Vollständigkeit und Kompatibilität der Spezifikationen sowie der Heterogenität verschiedener Standardisierungsgremien [TUDr16].
Auf Ebene der Europäischen Union (EU) ist das Transeuropäische Transportnetzwerk (TEN-T) geplant, das als einheitliches Verkehrsnetz zu Harmonisierungen im Grenzverkehr beitragen soll. Das TEN-T umfasst sowohl Straßen, Eisenbahnstrecken und Binnenwasserstraßen als auch Häfen, Flughäfen, Güterterminals, das Verkehrsmanagement und die Navigation. Bis zum Jahr 2030 soll ein Kernnetz geschaffen werden, das neben neuen Verkehrsachsen und dem grenzüberschreitenden und intermodalen Verkehr auch neue Ansätze im Bereich der Interoperabilität umfasst. So soll beispielsweise die Standardisierung von Verkehrssystemen im Schienenverkehr zwischen den verschiedenen Schienennetzen (unter anderem technische Spezifikationen wie Spurweite und Zugsicherung) weiter ausgebaut werden [SuWe14].
Instrumente der Europäischen Kommission zur Umsetzung der Verkehrspolitik der Europäischen Union (EU) sind das Connecting Europe Facility (CEF) oder die der Europäischen Kommission zugehörige Organisation Innovation and Networks Executive Agency (INEA). Das Europäische Komitee für Normung (CEN) dient ebenfalls der Umsetzung der Verkehrspolitik. Das CEN ist auch für DATEX II, das Datenformat der Europäischen Union für Verkehrs- und Reiseinformationen, zuständig, das heute als der definierte Standard innerhalb Europas gilt [Ruge16].
Jedoch geht dieser Standard Kritikern nicht weit genug. So forderte die Arbeitsgruppe 8 "Digitale Netze und Mobilität" des nationalen IT-Gipfels 2014 eine weitere Förderung sowie einen Ausbau diesbezüglicher Dienste. Neben solchen Technologien ist für Mobilitätsdienste ebenso ein gemeinsamer Handlungsrahmen sowie eine neutrale Moderation erforderlich. Es braucht eine klare Definition der Schnittstellen, Verantwortlichkeiten und Rollen der einzelnen Akteure [NaIT14]. Die neutrale Moderation wird teilweise von Schnittstellendiensten übernommen. Plattformen, auf denen Daten vollständig und in einheitlicher Qualität abrufbar sind, vereinfachen potenziellen Datenabnehmern und -gebern die Interaktion. Ein Beispiel ist der Mobilitätsdatenmarktplatz (MDM), der vom Bundesamt für Straßenwesen (BASt) betrieben wird und seit dem Jahr 2014 in dieser Form die Nutzung von Mobilitätsdaten unterstützt [BASt16d].

Als Grundvoraussetzung für die Verfügbarkeit solcher Schnittstellendienste gilt die initiale Ausrüstung öffentlicher Infrastruktur, beispielsweise durch die Integration von Vehicle-to-X-Kommunikationsmodulen (V2X) in vorhandene Infrastrukturkomponenten (wie Leitplanken, Schilderbrücken oder Notrufsäulen). Auch für die notwendigen Investitionen von Herstellern und Verbrauchern in die Systeme ist eine bereits ausgestattete Infrastruktur erforderlich [NaIT14].
Des Weiteren bestehen Anforderungen an die Vertrauenswürdigkeit und den Datenschutz. Um einen Missbrauch zu verhindern, wird eine eindeutige Authentifizierung legitimer Verkehrsteilnehmer benötigt. Die Herausforderung besteht in dem Aufbau einer vertrauenswürdig betriebenen Public Key Infrastructure (PKI) auf europäischer Ebene, die sichere V2X-Kommunikation gewährleistet [NaIT14]. Die Bundesregierung erarbeitet erste Grundsätze zum Schutz gegen nicht autorisierte Zugriffe von außen (sogenannte Guidelines), die der Wirtschaftskommission für Europa der Vereinten Nationen (UNECE) vorgelegt werden sollen. Diese Guidelines sollen eine indirekte Verpflichtung der Hersteller im Sinne eines offiziellen "Stands der Technik" innerhalb der Datensicherheit darstellen. Eine entsprechende UNECE-Arbeitsgruppe für "Intelligente Transport-Systeme [und] Automatisiertes Fahren" (AGITS/AD) hat dieser Vorgehensweise zugestimmt [BMVI15r]. Zudem müssen bei der Erhebung, Verarbeitung und Verknüpfung von Daten verstärkt Techniken zur Anonymisierung und Pseudonymisierung eingesetzt werden.
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
[BASt16d] Bundesanstalt für Straßenwesen (Hrsg.) Mobilitäts-Daten-Marktplatz. Die Story, 2016
[BMVI15r] Bundesministerium für Digitales und Verkehr (Hrsg.) Strategie automatisiertes und vernetztes Fahren -
Leitanbieter bleiben, Leitmarkt werden, Regelbetrieb einleiten, 2015/09
[Ruge16] Ruge, Ernesto DATEX II: Spannende Daten kompliziert verpackt, 2016/12/30
[SuWe14] Sünner, Isabel, Wedemeier, Jan Das Transeuropäische Verkehrsnetz TEN-T, veröffentlicht in HWW Insights, Ausgabe/Auflage 6, 2014/06
[TUDr16] Festag, A., Rehme, M., Krause, J. Studie Mobilität 2025: Koexistenz oder Konvergenz von IKT für Automotive?, 2016/01/15
Glossar
Trans European Network Die Idee hinter dem Trans-Europäischen-Netzwerks entstand Ende der achtziger Jahre in Verbindung mit dem beabsichtigten Single Market. Ziel war die Schaffung eines großen Marktes mit Bewegungsfreiheit von Gütern, Personen und Dienstleistungen. Weitere Absichten sind ein verstärktes Wirtschaftswachstum sowie die Schaffung von Arbeitsplätzen. Die Europäische Union entwickelt hierfür Richtlinien zur Entwicklung neuer Projekte und gemeinsamer Interessen der drei Bereiche Transport, Energie und Telekommunikation. Das Europaparlarment und der Europäische Rat genehmigen diese Richtlinien nach Konsultation des europäischen Wirtschafts- und Sozialausschusses.
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.
BASt Bundesanstalt für Straßenwesen
CEN Comité Européen de Normalisation (CEN) ist eine der drei großen Normungsorganisationen in Europa. Sie ist verantwortlich für europäische Normen (EN) in allen technischen Bereichen außer der Elektrotechnik und der Telekommunikation.
Trans-European Transport Network Das Trans-European Transport Network, TEN-T (dt. Transeuropäisches Verkehrsnetz, kurz TEN-V) ist ein Teilnetz der sog. Trans-European Networks, TEN (dt. Transeuropäische Netze, kurz TEN). Zu diesen zählen neben den Verkehrsnetzen bspw. auch Netzwerke der Telekommunikation oder der Energieversorgung.
MDM Der MDM: Mobilitäts Daten Marktplatz ist ein zentrales Online-Portal, das Verkehrsdaten bereitgestellt, um damit durch den vereinfachten Datenaustausch mit Dritten sowie durch den Zugang für private Dienstleistungsanbieter neue Möglichkeiten im Bereich des Verkehrsmanagements und Serviceangebote zu ermöglichen. Die Bundesanstalt für Straßenwesen ist im Auftrag des Bundesverkehrsministeriums für den Betrieb dieser Austauschplattform zuständig.

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

https://www.forschungsinformationssystem.de/?478015

Gedruckt am Freitag, 9. Dezember 2022 00:26:28