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Technologietrends im Strassenverkehr
Ein Blick in die Praxis und Zukunft der
Verkehrstelematik (ITS)
Navigare 2015, 5. Mai 2015, Thun
Peter Geissbühler, Bereichsleiter AWK Group AG
Jörg Dreier, Leiter Verkehrsmanagementzentrale Schweiz
www.awk.ch
Technologietrends im Strassenverkehr
http://www.awk.ch
 Digitalisierung des Strassenverkehrs
Quelle: 20Min, 3. März 2015
Quelle:
Quelle: az-online,
31. Blick
Märzonline,
2015 20. März 15
Quelle: www.srf.ch, 4. März 2015
Quelle: 20Min, 28. April 2015
Quelle: Schweiz am Sonntag, 8. März 2015
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Inhalt
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Überblick über Technologietrends
Trend «Connected Cars»
Herausforderung Infrastruktur
Praxis und Zukunft der Verkehrstelematik
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Überblick über Technologietrends
Elektromobilität
Social
Media
Autonomes Fahren
Connected Cars
Gastronomie
OEM
Mobility
Service
Smart Car
Logistik
Infrastruktur
Versicherung
Zulieferer
Mobility Pricing
Internet
Handy
Handel
Service
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GPS
Daten
VerkehrsDaten
Big Data
Tankstelle
Wetter
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Überblick über Technologietrends
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Smart Car
Die grossen IT-Konzerne mischen den Automarkt auf. Bewährte Systeme dienen neu als
Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine zur Steuerung des intelligenten Autos.
Beispiele von Betriebssystemen für Autos:
●
Android Auto (Google)
●
Apple CarPlay
●
Microsoft Windows for Car
●
QNX (Blackberry)
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Überblick über Technologietrends
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Smart Car
Nutzen
Herausforderungen
Verfügbarkeit aller Dienste im Auto
(Telefon, Musik, Kalender, Internet)
Integration der Technologien
(Schnittstellen, Hersteller)
Permanenter Datenzugriff möglich
Unterschiedliche Lebenszyklen der
Technologien
Gewohntes User-Interface
Neue Anwendungsmöglichkeiten
(z. B. Fernsteuerung), neue
Geschäftsmodelle (z. B. Fernwartung)
Hohe Anforderungen an die
Sicherheit und Verfügbarkeit der
verschiedenen Systeme
Gewährleistung der Netzverfügbarkeit (inkl. nahtlose Übergänge)
Auswirkungen auf Infrastruktur
Anforderungen an Netzverfügbarkeit steigen ( weitere Kapazitätserhöhung und damit
Ausbau der Kommunikationsinfrastruktur notwendig)
Infrastruktur für IT-Sicherheit (Zutrittsschutz und Zugriffsschutz)
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Überblick über Technologietrends
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Big Data im Strassenverkehr
Handy
Handel
Service
Social
Media
Gastronomie
OEM
Mobility
Service
Logistik
Infrastruktur
Versicherung
Zulieferer
Internet
GPS
Daten
VerkehrsDaten
Tankstellen
Wetter
Big Data im Strassenverkehr – das Sammeln und Auswerten von Daten macht auch vor
dem Strassenverkehr nicht halt. Relevante Datenquellen wie:
●
Daten aus «Internet of Things»
●
Extended Floating Car Data (XFCD)
●
Floating Phone Data
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Handy
Überblick über Technologietrends
Handel
Service
Internet
Social
Media
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Zulieferer
Big Data im Strassenverkehr
Nutzen
Gastronomie
OEM
Mobility
Service
GPS
Daten
Logistik
Infrastruktur
Versicherung
Verkehrs
-Daten
Tankstelle
Wetter
Herausforderungen
Datengrundlage z.B. für das
autonome Fahren
Optimierung des Verkehrsflusses,
der Verkehrsprognosen und der
Routenplanung (Verkehrsmanagement)
Einhaltung Datenschutz, Wahrung
der Privatsphäre, Regelung des
Datenzugriffs und der Datenhoheit
Rechtliche Aspekte bezüglich
Verwendung der Daten
Beherrschen der Datenmenge
Neue Geschäftsmodelle, z.B. für
Versicherungen (pay as you drive)
Auswirkungen auf Infrastruktur
Sensorik auf Seite Infrastruktur muss bereit gestellt werden
IT-Infrastruktur für Datensammlung & Auswertung (Netzwerk, Speicher & Algorithmen)
Infrastruktur für IT-Sicherheit (Zutrittsschutz und Zugriffsschutz)
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Überblick über Technologietrends
Trend «Connected Cars»
Herausforderung Infrastruktur
Praxis und Zukunft der Verkehrstelematik
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Trend «Connected Cars»
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Technik und Anwendungen
C2I:
Car-to-Infrastructure
C2C: Car-to-Car
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Trend «Connected Cars»
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Technik und Anwendungen
Technik
Mögliche Anwendungen
Car-to-Car (C2C)
Car-to-Infrastructure (C2I)
Roadside
Stations
C2I
C2I
Bremswarnung
Signalisation im Auto
Einsatzfahrzeuge
Baustellenwarnung
Kollisionswarnung
Meteowarnung
C2C
C2I C2C / geringe Reichweite:
WLAN (IEEE 802.11p)
C2I / grosse Reichweite:
Mobilfunk
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Trend «Connected Cars»
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Video «BMW Car-to-X Communication»
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Trend «Connected Cars»
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Nutzen und Herausforderungen
Nutzen
Für den Verkehrsteilnehmer
• Warnung vor Gefahren
• Bessere Verkehrsinformation,
Umleitungsempfehlungen
Für das Verkehrsmanagement
• Rückmeldungen zum Verkehrsfluss
 Verkehrsdaten
• Möglichkeit, gezielt zu informieren
• Gleichmässigerer Verkehrsfluss
 weniger Staus, weniger Unfälle
Plattform für weitere Anwendungen
• Flottenmanagement
• Mobility Pricing
Herausforderungen
Missbräuchliche Verwendung von
Daten
• Position, Geschwindigkeit
• Pannen, Unfälle
 Autofahrer muss sich auf
Datenschutz verlassen können
Hacker
• Roadside Stations und
Fahrzeuge verwenden das
gebräuchliche WLAN Protokoll
 Security-Massnahmen
Überflutung des Fahrers mit
Informationen  Ablenkung
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Trend «Connected Cars»
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Auswirkungen auf die Strasseninfrastruktur
Dienste
Wetterdienst
Baustellenmanagement
Mobilfunkprovider
Verkehrsmanagement
Unterhaltsdienst
Polizei
Verkehrsinformation
RoadsideStations
Strasseninfrastruktur
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Inhalt
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Überblick über Technologietrends
Trend «Connected Cars»
Herausforderung Infrastruktur
Praxis und Zukunft der Verkehrstelematik
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Herausforderung Infrastruktur
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Einflussfaktoren und Lösungsansätze
Lösungsansätze:
Smart
Car
CyberBedrohung
Road
Pricing
Connected
Car
ElektroMobilität
Autonome
Fahrzeuge
Internet
of
Things
?
Smart
Road
Flexibilität
• Modularität
• SOA
(service oriented
architecture)
Multi-Tier Struktur
• Präsentation
• Applikationslogik
• Basisdienste
• Daten
• Feldebene
Infrastruktur heute
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Herausforderung Infrastruktur
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Moderne, zukunftsgerichtete Systemarchitektur ist erforderlich
Fachapplikation
VerkehrsManagement
Fachapplikation
BaustellenManagement
Fachapplikation
X
Basis- und Fachdienste
Fachapplikation
Y
Management-Ebene
• Serviceorientierter
Architekturansatz (SOA)
• Offenes System mit
Funktionsbausteinen
Daten (Zustandsabbilder, Stammdaten)
Schweizweite
Kommunikationsinfrastruktur
Standardisierte
Streckensysteme
Schöneichtunnel
3 km
• Verkehrsleitsysteme
• Verkehrssignale etc.
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Aufzeigen Bestrebungen und Stand auf europäischer Ebene
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Aktueller Stand der Forschung in Europa
Entwicklungen mit Einfluss auf die Strasseninfrastruktur
Aktuelle Bestrebungen auf europäischer Ebene:
•
Entwicklung kooperativer Systeme auf Basis von definierten Standards
•
Zusammenarbeit zwischen ITS (CEN) und Telecom (ETSI)
•
Aktivitäten im Bereich Normierung (Mandat M/453)
•
Zahlreiche Forschungsaktivitäten
•
Feldtests (bspw. im Euro-Korridor “Amsterdam – München – Wien”)
Wichtigste Normierungsgremien im Bereich der ITS:
•
ISO TC 204
(http://www.itsa.org/industryforums/isotc204)
•
CEN TC 278
(http://www.itsstandards.eu/)
•
ETSI-TC-ITS
(http://portal.etsi.org/portal/server.pt/community/ITS/317)
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Aufzeigen Bestrebungen und Stand auf europäischer Ebene
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VSS Forschungsbericht “Kooperative Systeme für Fahrzeug und Strasse” (2013)
Vorgeschlagenes Forschungspaket mit folgenden Einzelprojekten
Übergeordnetes Koordinationsprojekt
Wirtschaftlichkeit strassenseitiger
Einrichtungen kooperativer
Systeme
Nutzung des Mobilfunks
Datenpools
Spezifische Verwendung für den
Schwerverkehr
Verwendung kooperativer
Systeme zur Stauvermeidung
Simulationsmodelle
Auswirkungen auf das
Verkehrsmanagement
Verknüpfen kooperativer Systeme
mit einer Zahlungsfunktion
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Inhalt
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Überblick über Technologietrends
Trend «Connected Cars»
Herausforderung Infrastruktur
Praxis und Zukunft der Verkehrstelematik
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Einblick in die Praxis
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Verkehrsmanagement-Zentrale (VMZ-CH)
Wer wir sind
UVEK - Eidgenössisches Department für Umwelt,
Verkehr, Energie und Kommunikation (UVEK)
• Departements-Vorsteherin:
Frau Bundesrätin Doris Leuthard
ASTRA – Bundesamt für Strassen
VMZ-CH Emmenbrücke
• Direktor: Jürg Röthlisberger
VMZ-CH: Verkehrsmanagement-Zentrale Schweiz
Leiter
VMZ-CH
• Standort: Emmenbrücke / LU
Assistenz
VMZ-CH
• Leiter: Jörg Dreier
• Mitarbeiter: 23
• Operativ seit: 01.02.2008
VM-Planung
Verkehrstelematik
Produktion
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Einblick in die Praxis
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Verkehrsmanagement-Zentrale (VMZ-CH)
Zuständigkeiten und gesetzliche Grundlagen
Zuständigkeiten für das Verkehrsmanagement (VM)
Vor 2008
Ab 2008
VM auf Nationalstrassen
Kantone
Bund
Anlagen für VM auf Nationalstrassen
Kantone
Bund
Polizeiaufgaben auf Nationalstrassen
(Verkehrskontrollen, Ereignisbewältigung etc.)
Kantone
Kantone
VM und Anlagen für VM auf untergeordnetem Netz
Kantone
Kantone
Art. 57c (SVG) - Verkehrsmanagement durch den Bund:
• Der Bund ist zuständig für das Verkehrsmanagement auf den Nationalstrassen
• Der Bund kann auf den Nationalstrassen Massnahmen anordnen für die
Verkehrslenkung, -leitung, -steuerung und -information
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Einblick in die Praxis
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Verkehrsmanagement-Zentrale (VMZ-CH)
Zusammenspiel mit den Partnern der VMZ-CH
26x
Polizei
11x Gebietseinheiten
Viasuisse
Traffix
Zukunft
VMZ-CH
5x ASTRAFilialen
Ausland
A, D, F, I
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Einblick in die Praxis
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Verkehrsmanagement-Zentrale (VMZ-CH)
Was spürt der Verkehrsteilnehmer von der VMZ-CH?
Verkehrslenkung
(bspw. Umleiten des Verkehrs
auf andere Routen)
Verkehrsleitung
(bspw. Tempobegrenzung
bei Staugefahr)
Verkehrssteuerung
(bspw. Ampel-Dosierung des
Verkehrs bei der Einfahrt)
Verkehrsinformation
(bspw. Stau-Infos via Mobile
oder Radio durch Viasuisse)
Fachapplikation Verkehrsmanagement
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FA VM – die Zukunft hat bereits begonnen
Nutzen der Fachapplikation Verkehrsmanagement (FA VM)
Integrierte Sicht auf den Verkehrszustand und die Verkehrsprognose auf den Schweizer
Nationalstrassen
Ein System für alle Stakeholder
• Verkehrsmanagement-Zentrale
• ASTRA Filialen
• Kantonspolizeien
• Viasuisse
Effiziente Wartung und
einfacher Ausbau
• serviceorientierte
Architektur
• modularer Aufbau
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Fachapplikation Verkehrsmanagement
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Integriertes Verkehrsmanagement
Integration der wichtigsten Funktionalitäten in eine Fachapplikation
Verkehrslagedarstellung basierend
auf Daten von Verkehrszählern und
«Floating Phone Data»
Zentrale Erfassung und Verteilung von
Verkehrsmeldungen über Ereignisse
auf den Strassen (Stau, Baustellen etc.)
Verkehrsprognose basierend auf
historischen Verkehrsmesswerten
von mehreren Jahren
Automatische Aktivierung und systematische Abarbeitung von Verkehrsmanagement-Plänen zur Behebung
von Vorfällen auf den Strassen
Aufschalten von einzelnen Kamerabildern oder ganzen KameraMatrizen(bis zu 18 Kameras auf
einem Bildschirm gleichzeitig)
Schwerverkehrsmanagement zur optimalen Steuerung des Schwerverkehrs
auf der Nord-Süd-Achse
Übersicht über die aktuelle Wetterlage (Wetter, Temperatur, Niederschlag, Lawinengefahr etc.)
Zentrale Journalführung zur einheitlichen Protokollierung sämtlicher relevanten Ereignisse
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Fachapplikation Verkehrsmanagement
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FA VM – auf dem Weg zu «Big Data»
Herausforderungen
Grosse Datenmengen - aber nicht alle Daten
sind relevant bzw. plausibel
Datensicherheit – Daten und deren Transport
müssen hohe Anforderungen erfüllen
Geschwindigkeit – schnelle Erhebung und
Verbreitung der Daten ermöglicht rasche
Einflussnahme der Operatoren
Beispiele von Daten
Echtzeitdaten von den knapp 400 Verkehrszählern
«Floating Phone Data» - anonymisierte Daten
von Handys der Verkehrsteilnehmer
Live-Bilder von fast 800 Videokameras
Wetterdaten (Niederschlag, Temperatur, etc.)
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Fachapplikation Verkehrsmanagement
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Big Data - Beispiel «Reisezeitinformationen (RZI)»
Schweizweit ca. 8’000 Messpunkte
entlang der Nationalstrassen
Masseinheit: Reisegeschwindigkeit
zwischen zwei Messpunkten
Keine Einzeldaten, nur aggregierte Daten
Mehrfach anonymisierte Daten
Max. 24h gespeichert in hochgesicherter Umgebung
Reisezeitverlust
(zwischen 2 TMC Punkten)
Reisegeschwindigkeit
(500m Abschnitte)
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Ausblick
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Integration Verkehrsmanagement-Anlagen (IVM)
Fachapplikation
VerkehrsManagement
Direkter Zugriff auf alle
VM-Anlagen
•
Schalten einzelner
Signale
•
Schalten von
Signalgruppen
(VerkehrsmanagementPläne)
VM-Anlagen
Schöneichtunnel
3 km
Schöneichtunnel
3 km
•
Einheitlichkeit
•
Anpassung
bestehender Anlagen
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Ausblick
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Erwartungen, Hoffnungen, Wünsche aus Sicht VMZ-CH
Erwartungen, Hoffnungen und Wünsche aus Sicht der VMZ-CH
Partnerschaftliches Zusammenarbeiten vs. «Kantönligeist»
Zusammenspiel Beton und oder Technologie
Einfluss auf die Verkehrsteilnehmer erhöhen
• Information direkt ins Fahrzeug  aktivere Beeinflussung
• Individuelle Vorschläge für den Verkehrsteilnehmer bezüglich Verkehrsträgerwahl,
Fahrtantritt, Route, Fahrweise
Zusammenspiel zwischen ÖV und MIV intensivieren
• Verkehrsträgerunabhängige Mobilitätsplattformen
Echtzeitinformationen mit Reisezeitverlusten auf der Nationalstrasse
Fahrassistenten beruhigen den Verkehrsfluss - das System wird berechenbarer
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Fragen und Diskussion
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Ihre Ansprechpartner in der AWK Group AG
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● Ansprechpartner für Projekte
● Ansprechpartner auf
Ebene Geschäftsleitung
(Vertragliches, Eskalation)
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Ihre Ansprechpartner in der VMZ-CH
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Bundesamt für Strassen ASTRA
Jörg Dreier
Eidg. Dipl. Wirtschaftsinformatiker
Leiter Verkehrsmanagementzentrale Schweiz (VMZ-CH)
Telefon: +41 58 482 83 80
Email: [email protected]
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