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Systemarchitekturen und Kommunikationsstandards für Verkehrsmanagement

Erstellt am: 11.12.2019 | Stand des Wissens: 11.12.2019
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TU Dresden, Professur für Kommunikationswirtschaft, Prof. Dr. Ulrike Stopka

Eine Systemarchitektur beschreibt das Zusammenspiel aller Komponenten und definiert die Struktur des Systems. Systemarchitekturen entwickelten sich unterschiedlich, manche sind explizit durch Systemhersteller entwickelt worden, andere von der Anwenderseite her vorangetrieben. Zudem unterscheiden sie sich in ihrer Ausprägung. Nur wenige Architekturen erreichen den Status eines Standards, viele Systemarchitekturen werden als Empfehlung gesehen, während die restlichen Vorgaben eher konzeptionellen Status genießen. [Döng16]
Problematisch ist, dass nach Artikel 90, Absatz 3 des Grundgesetzes [GG14] die Länder dafür zuständig sind, die Bundesstraßen des Fernverkehrs im Auftrage des Bundes zu verwalten . Dies sorgte dafür, dass die Bundesländer sich eigene herstellerabhängige, geschlossene Insellösungen suchten, die sich dann im jeweiligen Bundesland etablierten. Somit wird eine ganzheitliche, länderübergreifende Lösung blockiert. Dennoch existieren bundesweite Standards in Deutschland.
Im Folgenden werden die gängigen Standards für deutsche Verkehrssysteme aufgeführt:
  • CALM: "Continuous Air-interface, Long and Medium range" ist ein Kommunikationsstandard um eine weitreichende Kommunikation zwischen Fahrzeugen & Infrastruktur untereinander zu ermöglichen. Die Komponenten kommunizieren über die gängigen Mobilfunkstandards GSM, 3G und 4G, aber auch über Mikrowellen, Millimeterwellen oder Infrarot, um maximale Flexibilität zu gewährleisten. Mit CALM können Fahrzeuge lokalisiert, identifiziert oder kontrolliert werden. Es kann zur Unterstützung für Navigationssysteme genutzt werden oder bei der Überwachung, Kontrolle und Management von Verkehrssystemen unterstützen [FeNu07] .
    Datex 2: ist eine offene, interoperable Schnittstellenspezifikation für den Maschine-Maschine-Austausch von dynamischen Verkehrs- und Reisedaten zwischen Verkehrszentralen und Dritten. Vorangetrieben wird Datex von der Europäischen Kommission und den öffentlichen bzw. privaten Straßenbetreibern. Ziel ist es eine europaweite, intelligente Verkehrssteuerung zu erreichen, indem IT-gestützte Geschäftsprozesse und Systeme sowie Maschinen und Algorithmen gekoppelt werden. In Deutschland wird Datex 2 jedoch nicht als Norm geführt, sondern hat den Status eines Pre-Standards [Freu18].
  • Frame: steht für "Framework Architecture Made for Europe" und beschreibt ein Grundgerüst für die Verwaltung integrierter und interoperabler Verkehrssteuerung, dass sicherstellen soll, dass zum System kompatible Produkte entwickelt werden. Es umfasst alle Anforderungen und Funktionen von Verkehrsleitzentralen über die nationalen Grenzen hinweg. So kann eine Interoperabilität an den Schnittstellen der Systeme gewährleistet werden, sodass grenzüberschreitende Reisende nahtlosen Zugang zu Diensten unterschiedlicher Länder erhalten und damit die Basis für einen offenen, europäischen Markt geschaffen werden kann [JeBo09].
  • GATS: Der "Global Automotive Telematics Standard" sorgt für die passende Abstimmung zwischen Telematik-Diensten und Endgeräten (Navigationsgeräten, Handys).
Daneben existieren noch weitere herstellerspezifische Standards.
Um technisch sicherzustellen, dass die auf verschiedenen Ebenen (Bund, Land, Stadt) erfassten Daten optimal genutzt werden können, wurde im Projekt "Vernetzung der automatisiert gewonnenen Verkehrsinformationen des Bundes, des Landes und ausgewählter Großstädte als Voraussetzung für ein integriertes, zuständigkeitsübergreifendes Verkehrsmanagement" ein Leitfaden erarbeitet, der für die Zukunft eine Vernetzung der Systeme zuständigkeitsübergreifend erleichtern soll [BMVBS07j]. Auch auf Europäischer Ebene erfolgen seit Jahren Anstrengungen, technische Rahmenbedingungen (Inhalte, Schnittstellen und anderes) gemeinsam zu standardisieren.

Ansprechpartner
TU Dresden, Professur für Kommunikationswirtschaft, Prof. Dr. Ulrike Stopka
Zugehörige Wissenslandkarte(n)
Sicherung der Mobilität durch Verkehrsmanagement (Stand des Wissens: 19.12.2019)
https://www.forschungsinformationssystem.de/?33546
Literatur
[BMVBS07j] Dinkel, Alexander, Dipl.-Ing. , Schimandl, Florian, Dipl.-Ing. , Jentsch, Heiko, Dipl.-Ing., Boltze, Manfred, Univ.-Prof. Dr.-Ing., Busch, Fritz, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Leitfaden für die Vernetzung dynamischer Verkehrsbeeinflussungssysteme im zuständigkeitsübergreifenden Verkehrsmanagement, 2007/04/30
[Döng16] Dönges, Ansgar Verkehrsmanagement im kommunalen und im überörtlichen Bereich: Verkehrsmanagement - Mobilitätsmanagement - Straßenverkehrstelematik, Deichmann + Fuchs Business Solution, 2016/12/20, Online-Referenz https://katalogbeta.slub-dresden.de//id/0-876526423/, ISBN/ISSN 978-3-86198-406-1
[FeNu07] Fernandes, Pedro, Nunes, Urbano Vehicle Communications: A Short Survey , veröffentlicht in IADIS International Telecommunications, Networks and Systems , 2007
[Freu18] Freudenstein, Jörg DATEX II Einführung, 2018/06/18
[JeBo09] Jesty, Peter H, Bossom Richard AP Using the FRAME Architecture for Planning Integrated Intelligent Transport Systems , 2009
Rechtsvorschriften
[GG14] Grundgesetz für die Bundesrepublik Deutschland
Glossar
Global System for Mobile Communication
Der GSM-Standard (Global System for Mobile Communication) - ursprünglich ein rein europäisches Mobilfunkkonzept - hat inzwischen weltweite Verbreitung gefunden. In Deutschland nutzen die Mobilfunknetzanbieter Deutsche Telekom, Vodafone und Telefonica mit ihren Mobilfunknetzen gegenwärtig die Frequenzbereiche GSM 900 und GSM 1800.
Telematik Der Begriff Telematik ist aus den Worten Telekommunikation und Informatik zusammengesetzt und bezeichnet Technologien, die Datenverarbeitung und Nachrichtentechnik miteinander verknüpfen.
LTE
Long-Term-Evolution (LTE) ist nach dem analogen Mobilfunknetz, dem GSM-Standard (2G) und dem UMTS-Standard (3G) der inzwischen vierte Mobilfunkstandard (4G), der deutlich höhere Downloadraten mit bis zu 300 Megabit pro Sekunde erreichen kann.
LTE-Advanced, kurz LTE-A, ist eine Erweiterung von LTE und soll Datenraten bis zu einem Gigabit pro Sekunde beim Herunterladen von Inhalten erzielen. Um dieses Ziel zu erreichen, muss das klassische LTE Netz mit der neuen Technologie aufgerüstet werden.

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

https://www.forschungsinformationssystem.de/?506421

Gedruckt am Freitag, 3. Juli 2020 19:21:39