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ISI
InstitutSystemtechnik undInnovationsforschung
Informatisierung des SchienenverkehrsPeter Zoche
Abteilungsleiter Informations- und Kommunikationssysteme
Fraunhofer-Institut Systemtechnik und Innovationsforschung ISI
Breslauer Straße 48
D-76139 KarlsruheFolie 1
Workshop Mobilitäts- und KommunikationsstrategienAlcatel SEL Stiftungskollegs für interdisziplinäre Verkehrsforschung an der TU Dresden
1. Europäischer Verkehrskongress der DVWG, 7./8. November 2002 in Berlin
Fraunhofer
ISI
InstitutSystemtechnik undInnovationsforschung
Agenda
1 Herausforderungen für die DB AG (I&K-Sicht)
2 Evolution der Services
Herausforderungen und Chancen
Status und Evolution der verschiedenen Serviceklassen
3 Netzarchitektur (Status und Evolution)
Status und Evolution der Telekommunikationswelt (allgemein)
Status und Evolution der Telekommunikation bei der DBAG
Bausteine des Zugangsnetzes der DB AG
Aufbau des Transportnetzes der DB AG
4 Schlussfolgerungen zur Diskussion
Folie 2
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1. Europäischer Verkehrskongress der DVWG, 7./8. November 2002 in Berlin
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Agenda
1 Herausforderungen für die DB AG (I&K-Sicht)
2 Evolution der Services
3 Netzarchitektur (Status und Evolution)
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1. Europäischer Verkehrskongress der DVWG, 7./8. November 2002 in Berlin
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1 Herausforderungen für die DB AG
• Intelligente Fahrzeuge
• Automatisierung des Betriebes
• Kostenvolumen senken
• Attraktivität steigern
• Durchgängig einheitliche Telekommunikationsplattform
• Intelligente Trasse
• Integration der Telekommunikationsinfrastruktur (DB Telematik) Folie 4
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1. Europäischer Verkehrskongress der DVWG, 7./8. November 2002 in Berlin
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2 Evolution der Services Herausforderungen und Chancen
Status und Evolution der verschiedenen Serviceklassen
3 Netzarchitektur (Status und Evolution)
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Evolution der Services
Treiber:
Rationalisierungsdruck im Betrieb
Durchsatzsteigerungen im Netz
Steigerung der Attraktivität der Bahn
Entwicklung neuer Produkte für den Endkunden
Chancen:
Neue Technologien
Weitgehende Standardisierung der Technik
Organisatorischer NeuanfangFolie 6
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Evolution der Services - Die verschiedenen Serviceklassen
Bahnbetriebsrelevant
Essentiell notwendig für die Funktion des Gesamtsystems der Bahn („Mission Critical“)
Vorgaben des EBA bindend
Bahnspezifisch
Gestalten das System Bahn effizienter und kundenfreundlicher
Differenzierungspotential gegenüber anderen EVUs
Marktgängig (Anwendungen für Bahn und Kunden)
Enthalten keine Bahnspezifika
Frei am Markt beschaffbar und vermarktbar
Differenzierungspotential gegenüber anderen EVUsFolie 7
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Evolution der Services - Bahnbetriebsrelevante Anwendungen
Beinhalten alle Telematikanwendungen
Netzwerkmanagement über Betriebszentralen
Heute
- Dienen der Überwachung des Streckenzustandes, Streckenbelegung, Zugposition, Steuerung und Disposition
Evolution
- Erweiterung der Überwachungsfunktionen der Trassen, der Einrichtungen, des rollenden Materials
- Erweiterte Überwachungsaufgaben durch Einführung von ETCS- Weitere Vernetzung und Redundanz der BZn, Unterzentralen und Stellwerke
Vorteile für die DB
- Effizientere Auslastung der Strecken und des rollenden Materials- Weitere Erhöhung der Sicherheit durch zusätzliche Überwachung
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Evolution der Services - Bahnbetriebsrelevante Anwendungen GSM-R / GPRS-R
Heute
- Sprach- und Datenkommunikation zwischen stationären und mobilen Einrichtungen / Personal
Evolution
- Ausbau der Datenanwendungen zwischen Zug und stationären Einrichtungen (Fahrplan, Dispositions-Entscheidungen, Netzzustand, Diagnosemeldungen)
- Ausbau der Datendienste für ETCS Anwendungen- Datenaustausch mit Wartungsteams entlang der Strecke- Anbindung von Überwachungsanlagen entlang der Strecke
Vorteile für DB
- Online Datenanbindung auch des rollenden Materials- Verringerung des manuellen Handlings- Effizienterer Betrieb der Strecken und des rollenden Materials- Weitere Erhöhung des Sicherheitsstandards
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Evolution der Services - Bahnbetriebsrelevante Anwendungen
Bedarfsgesteuerte Wartung und Inspektion
Heute
- Überprüfung und Wartung nach festen Plänen Evolution
- Einsatz von Sensoren in Streckenanlagen (Verschleiß, Wasser- und Brandschaden, Bewuchskontrolle) und rollendem Material (Heißläufer, Unwucht, Bremsen, Betriebsstoffe, Sanitäreinrichtungen, etc.), zur kontinuierlichen Zustandsmeldung
- Wartung und Austausch belastungsabhängig oder nach technischem Zustand- Videoüberwachung zur Vermeidung von Beschädigungen und Vandalismus
Vorteile für DB
- Verringerte Aufwendungen für Material und Personaleinsatz- Effizienterer Einsatz der ortsfesten Anlagen und des rollenden Materials
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Evolution der Services - Bahnspezifische Anwendungen
Reisebuchung
Heute
- Ticketautomaten teilweise online zum zentralen Buchungssystem. Abgleich der Buchung mit dem aktuellen Fahrplan und ad hoc Platzreservierung noch nicht möglich.
Evolution
- Vollständige Online Anbindung aller Ticketautomaten- Buchung und Platzreservierung vorrangig Online- Einführung eines elektronischen Tickets
Vorteile für DB
- Genauere Kenntnis über Reisedaten- Bessere Disposition des rollenden Materials- Elektronisches Ticket erleichtert Kontrolle
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Evolution der Services - Bahnspezifische Anwendungen Fahrgastinformation
Heute
- Informationen während der Reise sind „Handarbeit des Zug- und Bahnhofspersonals“ und könnten aktueller sein. Anzeigesysteme nicht frei programmierbar.
Evolution
- Personalisierte Reiseinformationen auf PDA- Grosse LCD Displays, frei programmierbar und grafikfähig- Mobile Online Terminals für DB Mitarbeiter am Bahnsteig- Kopplung aller Anzeigen und Infos mit den aktuellen Daten des Fahrplans
Vorteile für DB
- Höhere Akzeptanz und Kundenbindung- Weniger manueller Aufwand von Bahnmitarbeitern und damit
Rationalisierungspotenzial Folie 12
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Evolution der Services - Bahnspezifische Anwendungen
3S-Anwendungen Service, Sicherheit, Sauberkeit
Heute
- Überwachung der stationären Einrichtungen durch Videoüberwachung und Sicherheitspersonal.
Evolution
- Ausbau der Videoüberwachung von Streckenanlagen und rollendem Material- Erweiterte zentralisierte Überwachung in 3S Zentralen - Überwachung der Strecken auf systemfremde Hindernisse
Vorteile DB und Kunden
- Erhöhung Attraktivität der Bahn als sicheres Reisemittel- Durch Abschreckung werden Schäden durch Vandalismus reduziert- Effizienterer Betrieb aufgrund verringerter Störungen und Beschädigungen- Durch zentralisierte Videoüberwachung kann sich Ratiopotential beim
Sicherheitspersonal ergebenFolie 13
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Evolution der Services - Bahnspezifische Anwendungen
Flottenmanagement
Heute- Güterverfolgung über eindeutige Zugnummer,
Information jedoch nur teilweise in den Systemen verfügbar. Lokalisierung des rollenden Materials nicht immer möglich
Evolution- Schaffung von durchgängigen intermodalen Transport- und IT Ketten und
elektronischer Transportpapiere zur Bewältigung des gesteigerten Verkehrsaufkommens
- Ortungssystemen aus Kombination von GPS und GSM-R Vorteile für DB
- Genaue Kenntnis über Standort und Transport der einzelnen Züge/Waggons/Transportgüter
- Verkehrsaufkommen wird wieder auf Bahn verlagert werden- Effizientere Auslastung des rollenden Materials- Weniger Umweltbelastung - Beschleunigte Abwicklung des grenzüberschreitenden Verkehrs Folie 14
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Evolution der Services - Marktgängige Dienste bahnintern
Interne Anwendungen
Heute
- Verwendung von Standardanwendungen SAP, Intranet, Sprachdienst, Lotus Notes etc. mit wenig Mobilität
Evolution
- Mobile Office- LBS für gezielte Erreichbarkeit von DB Mitarbeitern (Wartungsteams an der
Strecke)- Mobile Reiseinformation am Bahnsteig
Vorteile für DB
- Lokalisierung und Erreichbarkeit von Mitarbeitern für optimiertes Work Force Management (z.B. Wartungsteams)
- Mobile Mitarbeiter benötigen weniger Bürofläche- Mobiler Einsatz von Mitarbeitern bei ständigem Zugriff auf Daten des
FirmennetzesFolie 15
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Evolution der Services - Marktgängige Dienste für Reisende
Evolution
- Mobile Office- Internetzugang im Bahnhof und im Zug- Video on Demand als Unterhaltungsangebot
Vorteile für DB
- Erhöhung der Attraktivität des Bahnfahrens- Einnahmemöglichkeit für DB als Access Netzbetreiber für: Mobile
Office, Internet und Video on Demand
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1 Herausforderungen für die DB AG (I&K-Sicht)
2 Evolution der Services
3 Netzarchitektur (Status und Evolution) Status und Evolution der Telekommunikationswelt (allgemein)
Status und Evolution der Telekommunikation bei der DBAG
Bausteine des Zugangsnetzes der DB AG
Aufbau des Transportnetzes der DB AG
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Heutige Telekommunikationswelt (allgemein)
Folie 18
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Telekommunikationswelt im Übergang (allgemein)
Folie 19
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Telekommunikationswelt der Zukunft (allgemein)
Folie 20
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Konvergente Netze (allgemein)
Folie 21
• Eine Netzinfrastruktur, die Mobilität unterstützt
• Arbeitsplätze, die an jedem Punkt des Netzes
aktiviert werden können
• Applikationen, die von überall erreichbar sind
(mobil und fest)
• Virtuelle Netze, die die Arbeitsprozesse abbilden
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Overall Architektur der nächsten 10-15 Jahre (1)
Folie 22
• Die Telekommunikationsarchitektur der Zukunft basiert auf
paketorientierten Systemen
• Das Protokoll der Schicht 3 wird IP sein
• Auf Schicht 1 und 2 werden sich eine Vielfalt von Protokollen
noch relativ lange halten
• Optische Übertragungsnetze werden weiter dramatisch
in ihrer Leistungsfähigkeit wachsen
• Bisher getrennte Lösungen auf Schicht 1-3 werden in einer Systemlösung
integriert werden, und einheitlich gemanaged werden
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Overall Netzarchitektur der nächsten 10-15 Jahre (2)
VPN`s können sowohl auf Schicht 1, 2 als auch auf Schicht 3 realisiert werden
Aus Kompatibilitätsgründen wird es noch eine geraume Zeit Gateways zu existierenden Netzen geben
Die Mindestbandbreite für die Anbindung von Gebäuden und Standorten sollte
2 Mbit/s sein
Züge müssen in Bezug auf Erreichbarkeit, Bandbreite und Kommunikation wie Gebäude behandelt werden
Differenzierung in Verfügbarkeit, Sicherheit und Dienstgüte findet über Virtuelle Private Netze (VPN`s) statt
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Die verschiedenen Bausteine für das Zugangsnetz
Möglichkeiten für Netzzugang in Zügen und Gebäuden
• DSL über Kupferkabel (nur Gebäude)
• Mobilfunk
• WLAN
• Richtfunk
• Satellitenlösungen
Folie 24
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Aufbau des transparenten Transportnetzes (Netzplattform)
Eine einheitliche Netzplattform für alle Telekommunikationsdienste der Bahn muss folgenden Anforderungen genügen:
Strukturelle Flexibilität (Einrichten, Ändern und Betreiben von virtuellen Netzstrukturen)
Klare Trennung der bahnbetriebsrelevanten (=EBA) von den restlichen Diensten
Differenzierte Einstellung der Dienstgüte je nach Anwendung
Höchste Zuverlässigkeit der Netzknoten (Carrier Class)
...
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Aufbau des transparenten Transportnetzes (Netzplattform)
Eine einheitliche Netzplattform für alle Telekommunikationsdienste der Bahn muss folgenden Anforderungen genügen:
...
Ende zu Ende Management der Bandbreite, Verfügbarkeit und Sicherheit (Individuelle SLA`s)
Voraussetzung für eine nutzbringende Einführung von Voice over IP in größeren Netzen ist QoS der Netzplattform E2E
Auf der konvergenten Plattform kann Sprache wie alle anderen Anwendungen integriert genutzt werden
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Schlussfolgerungen zur Diskussion
IKT sind ein Kernthema zur erfolgversprechenden Realisierung notwendiger Innovationsprozesse im Bereich Bahn.
Netze sind ein Element der Infrastruktur und als solche Plattform für ganzheitliche
Sicherungs-, DV- und Kommunikationsdienste.
Der Aufbau einheitlicher Plattformen dient wettbewerblich-ökonomischen und zukunftsorientierten versorgungstechnischen Anforderungen gleichermaßen.
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Vielen Dank !
Folie 28
Peter Zoche M.A.
Leiter der Abteilung Informations- und Kommunikationssysteme
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Breslauer Straße 48
D-76139 Karlsruhe
T: +49 (0)721 6809-152 F: +49 (0)721 6809-131
[email protected] http://www.isi.fhg.de/iuk/
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