The Future of...
Automatisierte Ersatzverkehrsplanung

U-THREAT: Innovative Algorithmen für schnelle Ersatzverkehrskonzepte in Notfällen

Verkehrsunternehmen sehen sich seit einigen Jahren vermehrt mit unerwarteten Ereignissen wie extremen Wetterphänomenen, Demonstrationen oder anderen Arten von Betriebsstörungen und jüngst einem sich zuspitzenden Pandemie­geschehen konfrontiert, die teilweise erhebliche Auswirkungen auf Betrieb und Infrastruktur haben. Diese zusätzlichen potenziellen Ausnahmesituationen sorgen dafür, dass sich Verkehrsunternehmen insgesamt auf eine Vielzahl unterschiedlicher Szenarien einstellen und angemessene, für den Mobilitätsnutzer zuverlässige Lösungen finden müssen. Seit August 2017 hat INIT daher im Rahmen eines Forschungsvorhabens innovative Algorithmen zur automatisierten Umleitungs- und Ersatzverkehrsplanung erforscht.

Das Bild zeigt die Station „Saxe Gambetta“ in Lyon als Übergabepunkt zwischen dem verbleibenden Teil der Metrolinie D (hellgrüne Linien rechts) auf einen automatisch generierten Busersatzverkehr im gesperrten Streckenabschnitt (dunkelgrüne Linie links). Metrolinie B (blau) ist nicht betroffen.

Bis Ende Oktober ging das deutsch-französische Konsortium des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Forschungsprojekts "U-THREAT" der Frage nach, wie die Resilienz von Nahverkehrsstationen in Krisensituationen mit Fokus auf unterirdische Anlagen erhöht werden kann. Unter Leitung von INIT entstanden in einem Arbeitspaket Maßnahmen und Algorithmen zur Erhöhung der betrieblichen Widerstandsfähigkeit, die nicht nur für Krisensituationen hilfreich sind.

Befragungen ergaben, dass den Verkehrsunternehmen in Deutschland für alltägliche Störungen und Notfälle geeignete Notfallkonzepte vorliegen und sie gut vorbereitet sind. Die Qualität der Umsetzung von Notfallkonzepten ist im Stress des Ernstfalls jedoch wesentlich von Erfahrungen des Leitstellenpersonals abhängig, insbesondere dann, wenn es sich um seltene Ereignisse oder Krisensituationen handelt. Für alle denkbaren Ereignisse einen Notfallplan „in der Schublade“ zu haben, ist schließlich nicht möglich. Gerade bei selten auftretenden Notfällen müssen dann mühsam Ersatzverkehrskonzepte ermittelt werden. Dies verursacht Stress durch Zeitverlust, nicht nur beim operativen Personal, sondern auch bei den Fahrgästen.

Hier setzen die von INIT entwickelten Algorithmen an: Zunächst wird auf Basis allgemeiner Netzbetriebsprinzipien und Analysen von Verkehrsnetz und -betrieb innerhalb kürzester Zeit ein Ersatzverkehrskonzept mit neuen, an die
Situation angepassten Routen generiert. In einem zweiten Schritt errechnet die Software ein zeitoptimiertes Überführungsszenario. Anhand von Echtzeit-Positionsdaten werden automatisch neue Fahrzeugumläufe gebildet, um möglichst schnell vom Regelfahrplan in den Ersatz- oder Umleitungsfahrplan wechseln zu können.

Die Vorteile einer solchen Automatisierung

  • Flexible Konzepte für alle denkbaren Ereignisse
  • Geringere Abhängigkeit von individuellem Wissen
  • Schnellere Reaktion bei unerwarteten Ereignissen
  • Hohe Zuverlässigkeit von Anfang an
  • Komplexe Ersatzverkehrskonzepte in kurzer Zeit

Der Test der prototypischen Software mit simu­lierten Störungen im Metro-Netz von Lyon war ein voller Erfolg und eine gute Ausgangs­basis für weitere Entwicklungen. INIT möchte gemeinsam mit interessierten Kunden daher auch künftig neue Möglichkeiten der Automatisierung erforschen, um den Alltag von Disponenten und Planern zu erleichtern.

Kontakt

Manuel Quinting

Head of Department Research and Technology (INIT GmbH)
Director Research and Product Strategy (INIT SE)
Deutschland