Intelligente Verkehrssysteme im Güterverkehr
Erstellt am: 16.01.2011 | Stand des Wissens: 03.02.2025
Synthesebericht gehört zu:
Ansprechperson
Bauhaus-Universität Weimar, Professur Verkehrssystemplanung, Prof. Dr.-Ing. Plank-Wiedenbeck
Vor dem Hintergrund einer deutlich verschärften Wettbewerbssituation wird der Einsatz von Intelligenten Verkehrssystemen (IVS) immer mehr zum entscheidenden Wettbewerbsfaktor. Wesentliche Anforderungen an Logistikdienstleister sind demzufolge Zuverlässigkeit, Pünktlichkeit, Termintreue, Flexibilität und Kostendruck. Der maximale Nutzen des Einsatzes von IVS liegt jedoch nicht in dem Einsatz einzelner technischer und infrastruktureller Bausteine begründet, sondern in der Verknüpfung dieser Systeme untereinander. Dies wird umso wichtiger, da die Bedeutung komplexer Logistikdienstleistungen im Gegensatz zum rein physischen Transport in Zukunft weiter zunehmen wird. Der Informationsfluss entlang der Supply Chain (Lieferkette) erhält damit ein besonderes Gewicht [Koeth11].
Die Einsatzbereiche der IVS im Güterverkehr konzentrieren sich vornehmlich auf:
- die Bereitstellung aktueller Informationen für eine Optimierung der Leistungserstellung,
- die Erschließung von Einsparpotentialen (Lagerhaltung, Transportaufwand) durch zeitnahe Informationsbereitstellung,
- die Überwachung der Güterverkehrsprozesse, um spezifische Zuverlässigkeits- oder Sicherheitsanforderungen erfüllen zu können und
- die Ermöglichung besserer Kundenservices durch das Bereitstellen von aktuellen Statusmeldungen [Kra12].
Sie sind stark abhängig von den jeweils genutzten Verkehrsträgern, da sich diese in den qualitativen und quantitativen Anforderungen an den Transportprozess, die Systemumgebung, die verfügbaren Ressourcen und den Eigenschaften der Transportgüter deutlich voneinander unterscheiden.
Die zunehmende kombinierte Nutzung von Daten, die bei der Überwachung und Lenkung von Verkehren gewonnen werden, stellt für betriebswirtschaftliche Zwecke einen interessanten Trend bei den IVS dar. Durch die Verbindung von Verkehrsdaten und Logistikprozessen wird ein wechselseitiger Mehrwert in den Systemen erreicht. Über die Supply Chain hinweg helfen IVS zur automatischen Erfassung von Auftrags-, Sendungs- und Transportdaten und deren Austausch über standardisierte Schnittstellen und Verarbeitung über vereinheitlichende Systemplattformen, die Kosten der Erfassung und Bereitstellung zu senken und die Zeitnähe und Genauigkeit zu erhöhen [ClKr04, S. 12 ff.].
Im aktuellen Fokus steht das Anwendungsfeld der Mauterfassung bezogen auf die Transportwirtschaft (Maut für Lastkraftwagen (Lkw) auf deutschen Autobahnen). Hierbei ist in Zukunft dezidiert zu beurteilen, inwieweit die gerechtere Anlastung der von Lkw verursachten Kosten für Bau, Betrieb und Ausbau des Autobahnnetzes als verkehrspolitisches Ziel akzeptiert und praktikabel wird. Zudem stellt sich die Frage, ob in Zukunft auch die Erfassung von Lkw mit zulässigen Gesamtmasse von weniger als 12 Tonnen sowie der privat gefahrenen motorisierten Fahrten bei gleichzeitiger Absenkung der Kraftfahrzeugsteuer ebenso über das System vereinnahmt werden kann. Der politische Entschluss für eine Pkw-Maut mit einer Entlastung der Pkws aus dem Inland über die Kraftfahrsteuer wurde jedoch 2019 vom Europäischen Gerichtshof (EuGH) abgelehnt [ADAC19c]. Im Zuge der europäischen Harmonisierung spielt auch die Interoperabilität der europäischen Mautsysteme eine zunehmende Rolle [EU19a].
Wesentliche Verkehrsträger, für welche IVS in Frage kommen, sind:
Abb. 1: Wesentliche Verkehrsträger mit Telematikrelavanz (eigene Darstellung)Wichtiges Einsatzfeld der Intelligenten Verkehrssysteme im Straßengüterverkehr ist die Optimierung der Leistungserstellung. Dazu werden Flottenmanagement-, Betriebsleit- und Dispositionssysteme eingesetzt, die sich auf Soll-Vorgaben zur Auftragsabwicklung (Fahrplan, Tourenplan, Routenplan) und aktuelle Informationen über den Standort und den Status der eingesetzten Ressourcen sowie den Zustand der Verkehrsinfrastruktur stützen. Sendungsverfolgungssysteme ermöglichen durch Tracking- und Tracing-Funktionen eine Verfolgung von Kundenaufträgen im Logistiknetzwerk. Eine Sendungsverfolgung, gestützt durch IVS, ermöglicht es, eine hohe Zuverlässigkeit bei der Abwicklung der Kundenaufträge zu gewährleisten beziehungsweise rechtzeitig über Abweichungen zu informieren und Störfallstrategien einzusetzen. Das Erfüllen von speziellen Sicherheitsanforderungen hängt eng mit spezifischen Eigenschaften von Gütern zusammen beispielsweise Gefahrengüter.
Im Schienengüterverkehr stehen nach [Kra12] über die technischen Einrichtungen der Verkehrssicherungstechnik (Stellwerktechnik) Informationen über die aktuelle Gleisnutzung zur Verfügung, die in Betriebsleitzentralen zusammengeführt werden. Mit European Rail Traffic Management System (ERTMS) wird auf europäischer Ebene ein interoperables Zugsicherungs-, Trassenmanagement- und Kommunikationssystem für den Schienenverkehr auf verschiedenen Transeuropäischen Netze entwickelt.
Durch die Nutzung neuartiger IVS wird sich die betriebliche Effizienz sowohl der Bahnbetreibenden als auch ihrer Kunden erhöhen und damit die Kundenzufriedenheit steigern. Einsatzfelder hierbei sind zum Beispiel:
- Tracking und Tracing,
- Last Minute Online Bestellungen für Spediteure,
- internationale Disposition von Cargo-Wagen,
- online Güterverfolgung,
- vollständige intermodale Anschlusssicherung oder
- vollautomatische Zugbildung.
Die entsprechenden technischen Voraussetzungen seitens der Kommunikationsnetze sind dabei zum Beispiel das Global System for Mobile Communications - Rail(way) (GSM-R) oder satellitengestützte Ortungssysteme.
Das Einsatzfeld von modernen Informations- und Kommunikationstechnologien in der Binnenschifffahrt lässt sich nach drei Zielen gruppieren:
- Navigation und Schiffssicherheit: verkehrsbezogenen Dienste zur Verbesserung von Sicherheit und Bedienungsfreundlichkeit des Verkehrs
- Optimierung des Schiffeinsatzes und -betriebs (transportbezogene Dienste)
- Erleichterung der Kundenbeziehungen
Daraus werden aus wirtschaftlicher Sicht Vorteile und Verbesserungen in der Wettbewerbsfähigkeit, der optimierten Inanspruchnahme der Infrastruktur, der Sicherheit und bezüglich des Umweltschutzes erwartet. Ähnlich wie beim Einsatz von IVS im Schienengüterverkehr besteht aktuell und für die nähere Zukunft auch in der Schifffahrt ein hoher Forschungsaufwand und eine Verbesserung der detaillierten technischen Abläufe.
Im Seeverkehr hingegen ist zu berücksichtigen, dass internationale Anforderungen und Standards bei der Definition von Schnittstellen zwingend beachtet werden müssen. Einsatzbedingungen und -umgebung stellen zudem stark wechselnde hohe Anforderungen an die Belastbarkeit und Zuverlässigkeit der technischen Systeme. Reederei-Managementsysteme unterstützen das Management möglichst entlang der gesamten in der Regel multimodalen Prozesskette. Sie erfüllen damit die Aufgaben von Produktionsplanungs- und Steuerungssystemen. Typische Bestandteile sind dabei das Containermanagement, das Schiffsmanagement, Reiseplanung und Reisekalkulation; letzteres auch mittels elektronischer Seekarten (Electronic Chart Display, ECDIS) und Voyage-Data-Recorder-Geräten. So ist zum Beispiel der Einsatz innovativer Informations- und Kommunikationstechnologie zur Prozess-Kontrolle im Ladungs- und Ladungsträgermanagement von Seehäfen im Projekt ProKon (Laufzeit 2008 bis 2012) untersucht worden [BLGL13].
Die Bedeutung des Einsatzes von IVS im Luftfrachtverkehr nimmt stetig zu und ihr Anteil am Wert des Frachtaufkommens steigt überproportional an. Es sind vor allem Anwendungen im Bereich Ladungs- und Sendungsverfolgung sowie Fracht- und Transportbörsen zu nennen. Weiterhin kommen IVS generell im Rahmen von Ferndiagnose- und Wartungssystemen zum Einsatz. Somit kann bei optimiertem Einsatz dieser Systeme der Anteil der sehr teuren Bodenzeiten im Bezug auf die Gesamttransportzeit verringert werden.
Für andere Transport- und Fördersysteme, welche außerhalb der gängigen Verkehrsmittel anzusiedeln sind (zum Beispiel Leitungsverkehr), werden dieselben beziehungsweise an die tatsächlichen Gegebenheiten angepasste IVS angewandt. Diese unterscheiden sich von den oben beschriebenen Anwendungen nicht in ihrer grundsätzlichen Systematik, sondern vielmehr in speziellen erforderlichen Details und physischen Gegebenheiten. Dabei stellen Ländergrenzen, unterschiedliche Dienstleister und Verwaltungsvorschriften oftmals Hemmnisse dar.
Die beschriebenen Intelligenten Verkehrssysteme und -konzepte lassen sich nicht allein auf den Güterverkehr beschränken, sondern sind in vielen Fällen in ähnlichem Aufbau auch im Personenverkehr sowie als Bestandteil des Verkehrsmanagements und verkehrsträgerübergreifender Anwendungen zu betrachten. Hierunter sind zum Beispiel dynamische Streckenbeeinflussung, Verkehrsdetektion und Verkehrsnachrichten zu nennen. Diese Anwendungen kommen auch in den Bereichen der elektronischen Buchung und Bezahlung zum Einsatz und werden in zahlreichen Forschungsprojekten kontinuierlich weiterentwickelt.
