Internationales Verkehrswesen (66) 2 | 2014 77 Verkehrsbeeinflussung TECHNOLOGIE Anwendungsplattform Intelligente Mobilität Die Entwicklung intelligenter Mobilitätsdienste im realen Verkehrsumfeld Mit der Anwendungsplattform Intelligente Mobilität (AIM) steht am Institut für Verkehrssystemtechnik des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) ein umfassender Baukasten für die Entwicklung und prototypische Erprobung intelligenter Mobilitätsdienste zur Verfügung. Mit dem langfristigen Betrieb der Forschungsinfrastruktur bis nach 2028 geht das DLR weit über den Rahmen konventioneller Forschungsprojekte mit temporär betriebenen Anlagen hinaus. Die geschaffene Forschungsinfrastruktur steht für gemeinsame Projekte mit Partnern aus Industrie und Wissenschaft zur Verfügung. Die Wiederverwendung vorhandener Bausteine führt zu einer Kosten- und Zeitersparnis in der praktischen Demonstration wissenschaftlicher Erkenntnisse. Dieser Beitrag stellt die besonderen Herausforderungen eines dauerhaften Betriebes einer Forschungsinfrastruktur im öffentlichen Straßenraum dar. Die Autoren: Lars Schnieder, Karsten Lemmer B ei der Anwendungsplattform Intelligente Mobilität (AIM) handelt es sich in wesentlichen Anteilen um eine Forschungsinfrastruktur (Sensorik- und Kommunikationseinrichtungen) im öffentlichen Straßenraum (vgl. [1] und [2]). Die einzelnen Bausteine von AIM können zu einer geschlossenen Wirkungskette verknüpft werden, die sich bruchlos von der sensorischen Erfassung der Realität des Verkehrsablaufs über die Anwendung von Simulationen zur Prognose des zu erwartenden Verkehrszustands bis hin zu einer gezielten Beeinflussung des Verkehrsgeschehens erstreckt. Forschungsinfrastruktur im öffentlichen Straßenraum Dies kann exemplarisch an drei der insgesamt über 20 Anlagenteile verdeutlicht werden: Die Forschungskreuzung ist ein Multisensorsystem an einer vielbefahrenen Kreuzung im Gebiet der kreisfreien Stadt Braunschweig. Für die Erfassung von Fahrzeugtrajektorien auf der Kreuzungsinnenfläche wurden an vier Beleuchtungsmasten auf den Fahrbahnmittelinseln Video- und Radarsensoren installiert (vgl. Bild 1). Darüber hinaus wurden für die Erfassung des Bewegungsverhaltens nicht-motorisierter Verkehrsteilnehmer an zwei Fußgängerfurten Stereokamerasysteme in Betrieb genommen. Sensordatenverarbeitung und -fusion erfolgen in einem Schaltschrank in unmittelbarer Nähe zur Kreuzung. Die Referenzstrecke für die Fahrzeug- Infrastruktur-Kommunikation besteht aus einem mehr als 12 km langen Streckenzug mit insgesamt 35 für den Betrieb kooperativer Fahrerassistenzsysteme ausgerüsteten Lichtsignalanlagen. Die einzelnen Kreuzungen sind für die Datenübertragung mit den WLAN Standards IEEE 802.11p (Kommunikation mit Kraftfahrzeugen) und IEEE 802.11 b/ g/ n (Kommunikation mit nichtmotorisierten Verkehrsteilnehmern) ausgestattet (vgl. Bild 2). Mit dem Forschungsbahnübergang betreibt das DLR eine semi-stationäre messtechnische Einrichtung, die flexibel an verschiedene Einsatzorte verlegt werden kann. Der Forschungsbahnübergang dient der Untersuchung des Verhaltens der Verkehrsteilnehmer an Bahnübergängen im Rahmen langfristiger Studien. Durch die Ausführung als quasi mobiles Gehäusekonzept gelingt eine Untersuchung des Verkehrsverhaltens an einem breiten Spektrum unterschiedlicher Bahnübergänge. Dies schließt die vergleichende Betrachtung verschiedener Sicherungs- und Überwachungsarten sowie variierender Lageplanfälle mit ein (vgl. [3]). Mit dem dauerhaften Betrieb einer Forschungsinfrastruktur im öffentlichen Straßenraum bis hin zur Einbettung in vorhandene Systeme des städtischen Verkehrsmanagements geht AIM weit über Ansätze- konventioneller Forschungsprojekte hinaus. Die hieraus resultierenden Anforderungen an einen Anlagenbetrieb müssen durch eine adäquate Aufbau- und Ablauforganisation zuverlässig umgesetzt werden. Ziele und Elemente der Betriebsorganisation Der Betrieb einer Großforschungsanlage im öffentlichen Straßenraum bringt hohe Anforderungen mit sich. Die für den Betrieb im öffentlichen Straßenraum zentralen Anforderungen sind in Bild 3 im inneren Kreis dargestellt. Den Anforderungen werden im Bild 1: Sensoreinrichtungen der Forschungskreuzung im öffentlichen Straßenraum Internationales Verkehrswesen (66) 2 | 2014 78 TECHNOLOGIE Verkehrsbeeinflussung Rahmen des Aufbaus einer Betriebs- und Instandhaltungsorganisation Elemente gegenübergestellt, durch die diese erfüllt werden. Die aus den Anforderungen abgeleiteten Lösungsansätze der Betriebs- und Instandhaltungsorganisation werden im folgenden Abschnitt erläutert. Die Sicherheit des Straßenverkehrs darf durch den Betrieb einer Großforschungsanlage im öffentlichen Straßenraum sowie die Durchführung von Forschungsaktivitäten nicht negativ beeinflusst werden. Hierfür ist bereits beim Aufbau der Anlage im öffentlichen Straßenraum eine technische Rückwirkungsfreiheit nachzuweisen. Für etwaige Änderungen und Modifikationen der verkehrstechnischen Infrastruktur (beispielsweise das Einbringen geänderter Signalzeitenpläne für spezifische Forschungsfragestellungen) sind klar definierte Dokumente, Rollen und Verantwortlichkeiten für die Erwirkung verkehrsbehördlicher Genehmigungen abzustimmen. Dies schließt gegebenenfalls simulative Nachweise zur Dokumentation der verkehrstechnischen Unbedenklichkeit der forschungsgeleiteten Verfahren und Algorithmen mit ein. Zur Wahrung der Verkehrssicherungspflichten werden regelmäßige Inspektionen vorgesehen. Im Falle von Modifikationen sowie präventiven und korrektiven Instandhaltungstätigkeiten werden die Maßnahmen in geeigneter Weise im Verkehr gesichert. Die Einhaltung definierter Qualitätsparameter im Betrieb ist eine aus der besonderen Rolle der Großforschungsanlage als Mess- und Prüfmittel resultierende Anforderung. Die Anlage muss stets innerhalb der spezifizierten und zulässigen Parameter arbeiten. Ein Beispiel hierfür ist die Einhaltung einer garantierten Sendereichweite der Infrastruktureinrichtungen für die Fahrzeug-Infrastruktur-Kommunikation. Hierfür sind bereits im Aufbau der Anlage geeignete Werkzeuge für die Anlagenüberwachung und -diagnose implementiert worden. Diese erlauben eine kontinuierliche Überwachung der räumlich im Stadtgebiet verteilten Forschungsinfrastruktur und vereinfachen durch gezielte Diagnose die Disposition korrektiver Maßnahmen. Durchgeführte Änderungen an Hard- und Software werden ebenso wie durchgeführte Kalibrationen sensorischer Einrichtungen revisionssicher dokumentiert. Eine Forschungsinfrastruktur im öffentlichen Straßenraum muss eine Flexibilität der Anpassung an die Forschungsprojekte aufweisen. Forschungsprojekte weisen per Definition einen Neuheitsgrad auf. Die genauen Anforderungen an die konkrete funktionale und gerätetechnische Ausprägung des Testfeldes offenbaren sich meist erst im Verlaufe des Forschungsvorhabens und werden gegebenenfalls iterativ verfeinert. Da nicht alle Anforderungen möglicher zukünftiger Projekte für den langen Zeitraum des geplanten Betriebs vorhergesehen werden können, sieht der Betrieb der Anlage einen Basis-Service-Level vor. Für den Zeitraum konkreter Testkampagnen wird der Service-Level der betroffenen Anlagenteile bedarfsgerecht an die spezifische räumliche und zeitliche Konstellation der Testaktivitäten angepasst. Gleichfalls werden die initial definierten Service-Levels gegebenenfalls auf der Grundlage vorliegender Betriebserfahrungen modifiziert. Die Wirtschaftlichkeit des Betriebs von Großforschungsanlagen ist für das Institut für Verkehrssystemtechnik ein selbstverständlicher Anspruch. Durch die Einbeziehung von Systemherstellern und etablierter Instandhaltungsdienstleister werden Synergien zur Instandhaltung der Anlagen des städtischen Verkehrsmanagements (Personalressourcen, technische Geräte, Lagerhaltungsprozesse) genutzt. Für die konkrete Ausgestaltung der Service-Level-Ziele und die Vorhaltung von Ersatzkomponenten gilt die Maxime „so wenig wie möglich, so viel wie nötig“. Etwa erforderliche Abweichungen werden den einzelnen Forschungsvorhaben verursachungsgerecht zugeordnet und diesen gegenüber transparent abgerechnet. Für eine verlässliche Bedienung der Anforderungen von Forschungsvorhaben ist eine Verfügbarkeit der Forschungsinfrastruktur zu gewährleisten. Die Anlage muss den geplanten Projektaktivitäten im vereinbarten funktionalen, räumlichen und zeitlichen Umfang zur Verfügung stehen. Das zentrale Element hierbei ist die gegenseitige Synchronisation von Forschungs- und Instandhaltungsaktivitäten durch abgestimmte Test- und Instandhaltungskalender. Um Ausfallzeiten zu minimieren, sind kurze Zugriffszeiten vereinbart. Als kritisch definier- Bild 3: Ziele und Elemente der Instandhaltungsorganisation Bild 2: Sende-und Empfangseinrichtungen für die Fahrzeug- Infrastruktur-Kommunikation Internationales Verkehrswesen (66) 2 | 2014 79 Verkehrsbeeinflussung TECHNOLOGIE te Komponenten sind im Lager verfügbar oder haben eine mit den entsprechenden Lieferanten vereinbarte kurze Lieferzeit. Das Thema Zugriffs- und Datenschutz ist für eine im öffentlichen Verkehrsraum betriebene Forschungsinfrastruktur eine zentrale Fragestellung. Dies gilt insbesondere hinsichtlich des einzuhaltenden rechtlichen Rahmens des Datenschutzes. Insbesondere beim Betrieb einer Forschungsinfrastruktur im öffentlichen Straßenraum ist das Recht der Bürgerinnen und Bürger auf informationelle Selbstbestimmung ist zu wahren. Die aus dem Bundesdatenschutzgesetz (BDSG) resultierenden Rechte der Betroffenen sind sorgfältig gegen den Nutzen der Forschung abzuwägen. Zu diesem Zweck wurden die Datenschutzbeauftragten des DLR und des Landes Nordrhein- Westfalen frühzeitig eingebunden. Datenschutzkonzepte stellen sicher, dass ohne unbillige Einschränkung von Persönlichkeitsrechten der Bürgerinnen und Bürger ausreichend Daten für Forschungszwecke zur Verfügung stehen. Darüber wird die Forschungsinfrastruktur vor unberechtigtem Zugriff von außen geschützt. Mit dem IT-Provider wurden Sicherungskonzepte erstellt und intern abgestimmt. Dies umfasst die Implementierung geeigneter technischer und organisatorischer Maßnahmen wie Firewalls, mechanischen Zugriffschutz sowie Überwachungseinrichtungen wie beispielsweise eine Intrusion Detection in den einzelnen Schalthäusern. Fazit und Ausblick Mit AIM steht Wissenschaft und Industrie ein leistungsfähiges Portfolio an Bausteinen für anwendungsorientierte Forschung und Entwicklung intelligenter Mobilitätsdienste zur Verfügung. Diese Bausteine können in industriell oder institutionell geförderte Forschungsvorhaben eingebracht werden. Das vorhandene Spektrum von insgesamt 24 Teilanlagen wird hierbei bedarfsorientiert ergänzt. So wächst mit jedem Projekt die verfügbare Basis. Zukünftige Entwicklungsrichtungen von AIM gehen in Richtung eines Ausbaus des Testfeldes für das höherautomatisierte / hochautomatisierte Fahren. Weiterhin soll der geographische Umfang um eine Betrachtung verkehrlicher Szenarien auf Autobahnen ergänzt werden. Durch den Aufbau einer multimodalen Datenbasis steht darüber hinaus ein Instrumentarium für die Konzeption multimodaler Mobilitätsdienste zur Verfügung. ■ LITERATUR [1] Schnieder, Lars; Lemmer, Karsten: Anwendungsplattform Intelligente Mobilität - eine Plattform für die verkehrswissenschaftliche Forschung und die Entwicklung intelligenter Mobilitätsdienste. In: Internationales Verkehrswesen (64) 4/ 2012, S. 62-63. [2] Schnieder, Lars; Grippenkoven, Jan; Lemmer, Karsten; Wang, Wei; Lackhove, Christoph: Aufbau eines Forschungsbahnübergangs im Rahmen der Anwendungsplattform Intelligente Mobilität. In: Signal und Draht (105) 06/ 2013, S. 25-28. [3] Schnieder, Lars; Grippenkoven, Jan; Lemmer, Karsten; Wang, Wei; Lackhove, Christoph: Untersuchung des Verkehrsablaufs am Forschungsbahnübergang - Perspektiven der Erhöhung der Sicherheit an Bahnübergängen. In: Eisenbahntechnische Rundschau, voraussichtlich Ausgabe 06/ 2014. Lars Schnieder, Dr.-Ing. Projektleiter AIM, Institut für Verkehrssystemtechnik, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), Braunschweig lars.schnieder@dlr.de Karsten Lemmer, Prof. Dr.-Ing. Direktor des Instituts für Verkehrssystemtechnik, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), Braunschweig karsten.lemmer@dlr.de 18/ 13 29. April 2013 w w w.railbusines s.de IS SN 1867-2728 Der wöchentliche Branchenreport von Eurailpress und DVZ B U S I N E S S 1 29.4.2013 | 18/ 13 Europäische Bahnen '13 | '14 34 Länder, 1.250 Unternehmen, über 3.000 Ansprechpartner, 15.000 Triebfahrzeuge - In der 7. Auflage finden Sie jetzt auch Estland, Lettland, Litauen, UK, Irland und vieles mehr . . . Erscheinungstermin: 1. Juni 2013 Preis: 128,- € (inkl. MwSt., zzgl. Versand), Preis (für Rail Business Abonnenten): 96,-€ (inkl. MwSt., zzgl. Versand) Verzeichnis der Eisenbahnverkehrs- und Infrastrukturunternehmen Details zum Buch unter www.eurailpress.de/ eb NEU! Jetzt bestellen ■ Wie Manager von 100 Unternehmen der Bahnbranche weltweit die Geschäftsentwicklung bewerten Seite 2 ■ Warum der Vorsitzendes des Netzwerks Europäischer Eisenbahnen sein Mandat niedergelegt hat Seite 3 ■ Wie die VTG und Kühne+Nagel auf dem Gebiet der Schienenlogistik zusammenarbeiten wollen Seite 4 ■ Warum sich auch ein EVU Hoffnung auf Rückzahlung von Belastungen durch Regionalfaktoren macht Seite 6 ■ Wie die polnische Güterbahn PKP Cargo ihren Aktionsradius Richtung Westen ausdehnt Seite 7 Lärmzuschlag auf Trassenpreis ab Juni Infrastruktur DB Netz wird für Güterzüge, deren Wagen nicht die Grenzwerte der europäischen Lärmschutznorm TSI Noise einhalten, vom 01.06.2013 an einen Lärmzuschlag von 1 % auf den Trassenpreis erheben. Dies kündigte DB-Netz-Vertriebsvorstand Dr. Jürgen Sandvoß am 10.04.2013 vor Medienvertretern in Berlin an. Die einbehaltenen Mittel werden an Eisenbahnverkehrsunternehmen ausgeschüttet, die mit nach dem 09.12.2012 Lärm sanierten Güterwagen auf deutschen Strecken unterwegs sind. Insgesamt müssen 150 Mio. EUR auf diesem Wege eingenommen und verteilt werden. Die Mittel werden laut Sandvoß restlos an die Berechtigten ausgezahlt. RB 29.4.13 (ici) Netz und Betrieb in Frankreich sollen Mutterorganisation unterstellt werden Bahnstruktur Die Eisenbahninfrastruktur und das staatliche Eisenbahnverkehrsunternehmen in Frankreich sollen einer Mutterorganisation unterstellt werden. Mutter, Infrastruktur und Verkehrsunternehmen bilden zusammen einen „öffentlichen Bahnpool“. Diesen Vorschlag für eine Bahnreform haben am 22.04.2013 in Paris die von der Regierung beauftragten Regionalpolitiker Jean-Louis Bianco und Jacques Auxiette Premierminister Jean-Marc Ayrault und Verkehrsminister Frédéric Cuvillier übergeben. Auf dieser Grundlage wird die Regierung ein Bahnreformgesetz ausarbeiten, das noch vor Ende des Jahres im Parlament beraten und verabschiedet werden soll. Die Mutterorganisation, die SNCF als nationales Bahnbetriebsunternehmen, und die „vereinheitlichte Infrastruktur- Verwaltung“ erhalten den Status einer „öffentlich-rechtlichen Industrie- und Handelsunternehmung“ (EPIC). Für jede der drei Einrichtungen wird es sowohl eine Direktion als auch einen Aufsichtsrat geben, in dem der Staat, die Regionen und die Belegschaft Sitz und Stimme haben. Die Kompetenzen und Rechte der Mutterorganisationen sind noch zu präzisieren. Bianco sieht deren Aufgabe darin, die Strategie des Bahnsystems festzulegen. RB 29.4.13 (kls/ ici) In dieser Ausgabe: Foto: R. Klingsieck Bei der Vorstellung ihrer Reformvorschläge: Jean-Louis Bianco (links) und Jacques Auxiette RBS_018-13_1_1_20130426124005_474010.indd 1 26.04.2013 12: 40: 10 1 29.4.2013 | 18/ 13 Europäische Bahnen '13 | '14 34 Länder, 1.250 Unternehmen, über 3.000 Ansprechpartner, 15.000 Triebfahrzeuge - In der 7. Auflage fi - In der 7. Auflage fi - In der 7. Aufl nden Sie jetzt auch Estland, Lettland, Litauen, UK, Irland und vieles mehr . . . age finden Sie jetzt auch Estland, Lettland, Litauen, UK, Irland und vieles mehr . . . age fi Erscheinungstermin: Erscheinungstermin: 1. Juni 2013 1. Juni 2013 Preis: Preis: 128,- € (inkl. MwSt., zzgl. Versand), (inkl. MwSt., zzgl. Versand), Preis (für Preis (für Rail Business Abonnenten): Abonnenten): 96,-€ (inkl. MwSt., zzgl. Versand) (inkl. MwSt., zzgl. Versand) Verzeichnis der Eisenbahnverkehrs- und Infrastrukturunternehmen Details zum Buch unter www.eurailpress.de/ eb NEU! Jetzt bestellen und verteilt werden. Die Mittel werden laut Sandvoß restlos an die Berechtigten ausgezahlt. RB 29.4.13 (ici) und Verkehrsminister Frédéric Cuvillier übergeben. Auf dieser Grundlage wird die Regierung ein Bahnreformgesetz ausarbeiten, das noch vor Ende des Jahres im der Mutterorganisationen sind noch zu präzisieren. Bianco sieht deren Aufgabe darin, die Strategie des Bahnsystems festzulegen. RB 29.4.13 (kls/ ici) Jetzt Probe lesen unter www.railbusiness.de/ testausgabe DVV Media Group GmbH | Eurailpress · Postfach 10 16 09 · 20097 Hamburg Fax: +49 40/ 237 14-258 · E-Mail: kundenservice@dvvmedia.com · www.eurailpress.de „Die Eisenbahn ist facettenreich. Dank Rail Business erfahren wir, wie bunt und schattiert sie fernab der Küste ist. Besonders der tägliche E-Mail-Newsletter versorgt uns mit aktuellen Nachrichten. So erfahren wir sofort, was sich im Bahnverkehrswesen bewegt.“ Dipl.-Ing. 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