KI-gestützter On-Demand-Verkehr

Im Projekt KIMonoS wurde bedarfsorientierter Flächenverkehr erforscht

Fahrzeug für den on-demand Transport, KIMonoS Logo

(c) INIT

Die Entwicklung einer On-Demand-Plattform für ländlich geprägte Orte im Saarland war das Ziel des Forschungsprojektes KIMonoS (KI-gestützte Mobility-On-Demand-Plattform im Saarland). Am Beispiel der 14.000-Einwohner-Gemeinde Spiesen-Elversberg wurde ein Bedarfsverkehr getestet, der von der Neunkircher Verkehrs GmbH betrieben wurde. Ziel war es, ergänzend zum vorhandenen Linienverkehr
flexibel auf besondere Nachfragesituationen zu reagieren. Damit sollte die Infrastruktur im Ort optimiert sowie ein verbessertes ÖPNV-Angebot zur Daseinsvorsorge der BürgerInnen erreicht werden.

Ausgangssituation und Forschungsziele

Das Forschungsprojekt hatte die Interessen von Verkehrsbetrieb (Wirtschaftlichkeit), Fahrgästen (Angebot) und Gemeinde (Daseinsvorsorge) zu berücksichtigen. Für alle drei Faktoren bot Spiesen-Elversberg die idealen Voraussetzungen. Die Gemeinde ist dicht besiedelt, wird von drei Buslinien bedient, aber besitzt keinen Bahnhof. Der On-Demand-Verkehr sollte die Menschen in Spiesen-Elversberg im Ort mobiler machen und ihnen zugleich die Anbindung an zentrale Umsteigehaltestellen ermöglichen. Um die Akzeptanz der BürgerInnen zu erreichen, wurden über 100 On-Demand-Haltestellen in fußläufiger Entfernung (maximal 250 Meter) von jedem Ort der Gemeinde eingerichtet. Als „KIMonoS-Rufbusse“ standen zwei Siebensitzer-Kleinbusse der Neunkircher Verkehrs GmbH mit Kindersitzen und einem Rollstuhlplatz zur Verfügung.

Technologische Plattform von INIT

Die technischen Grundlagen für die Mobilitätsplattform stellte INIT mit der Buchungs- und Steuerungslösung MOBILE-FLEX. Herzstück ist der auf künstlicher Intelligenz basierende Optimierungsalgorithmus Advanced Optimization Core der INIT Tochter inola. Der Optimierer berechnete in diesem Flächenbetrieb auf Basis der Fahrtanfragen die Start- und Endhaltestellen, Abfahrts- und Ankunftszeiten und Zwischenhalte der Fahrten. Dabei wurde immer versucht, Fahrwege der einzelnen Fahrten zusammenzulegen, um Ridepooling zu ermöglichen und damit die fahrgastfreundlichste und wirtschaftlichste Route zu finden.

Integration von Linien- und On-Demand-Verkehren

Damit in Zukunft Linien- und Bedarfsverkehre gemeinsam in einer zentralen ÖPNV-Leitstelle gesteuert und überwacht werden können, müssen die On-Demand-Services im Intermodal Transport Control System (ITCS) berücksichtigt sein. Im Forschungsprojekt KIMonoS diente MOBILE-ITCS als Betriebsleitsystem, das bereits die weiteren INIT Lösungen MOBILE-PLAN, MOBILE-FLEX und MOBILEstatistics integriert. Im Planungstool MOBILE-PLAN wurden eigene Betriebsgebiete, Betriebszeiten an den einzelnen Wochentagen und der Fahrzeugeinsatz festgelegt. Die Fahrt und der Fahrweg ergaben sich erst dynamisch während des Betriebs aufgrund der Buchungen der Fahrgäste. Den Testbetrieb mit den aktuellen Fahrzeugpositionen verfolgten die DisponentInnen über das geografische Informationssystem (GIS) im ITCS. In MOBILE-FLEX hatte das Leitstellenpersonal ebenfalls Einblick in die Fahrgastbuchungen. Das Statistiksystem MOBILEstatistics kam nicht zum Einsatz, böte aber die Möglichkeit, die Fahrten im Detail auszuwerten.

Apps für Fahrgäste und Fahrpersonal

Damit Fahrgäste Fahrten buchen konnten, benötigten sie die KIMonoS App, die von der INIT Tochter HanseCom zur Verfügung gestellt wurde. Sie mussten nur ihren Fahrtwunsch, also Start, Ziel, die gewünschte Abfahrtszeit und die Zahl der Fahrgäste angeben und bekamen direkt einen Fahrtvorschlag mit den bestgeeigneten Abfahrts- und Ankunftszeiten und den entsprechenden Haltepunkten angezeigt. Nach der Bestätigung der Fahrt erhielten sie eine Buchungsnummer auf die App, zeigten sie beim Einstieg ins Fahrzeug als Fahrtberechtigung vor und konnten losfahren. Da KIMonoS im Testbetrieb lief, waren alle Fahrten kostenfrei.

Wenn mehrere Personen Fahrten in die gleiche Richtung buchten, wurden die Fahrten nach Möglichkeit gebündelt (Ridepooling). Selbst wenn Fahrzeuge bereits losgefahren waren, ließen sich noch in Echtzeit Fahrten hinzubuchen – der Optimierer berücksichtigte diese Buchungen und routete gegebenenfalls die Fahrt um. 

Auch das Fahrpersonal nutzte eine INIT Anwendung. In den beiden für die On-Demand-Services genutzten Fahrzeugen gab es keine eingebauten Bordrechner. Daher kam hier die COPILOTapp zum Einsatz, die umfassende Bordrechnerfunktionen per iOS- oder Android-Tablet bietet. Sie übernahm die Datenkommunikation mit der Leitstelle, sandte Standortinformationen in Echtzeit an das ITCS und erkannte Abfahrten und Ankünfte an Haltestellen. Via Serverschnittstellen und Mobilfunk erhielt das Fahrpersonal über die COPILOTapp neue Fahrtaufträge. Neben der Anzeige der als Nächstes anzufahrenden Haltestellen konnten sich die FahrerInnen, per Turn-by-Turn-Navigation zur nächsten Haltestelle führen lassen.

INITs Erkenntnisse und Pläne

KIMonoS war INITs erstes Projekt für Bedarfs-Flächenverkehr mit App-Unterstützung. Es bot die perfekte Gelegenheit, die Einbindung von Bedarfsfahrten mit MOBILE-FLEX in MOBILE-ITCS in allen Facetten zu testen und Praxisfeedback zu bekommen. Der Routingalgorithmus wurde überarbeitet und die Haltestellenpositionen mit Fahrtrichtungsinformationen so angepasst, dass die Fahrzeuge immer an der richtigen Stelle (und nicht etwa auf
der falschen Seite einer vielbefahrenen Straße) hielten.

INITs On-Demand-Lösung MOBILE-FLEX wird konsequent weiterentwickelt, mit dem Fokus auf leichte Integrierbarkeit in den ÖPNV-Betrieb. Unter anderem mit Blick auf den Einsatz autonomer Fahrzeuge, auf eine herstelleroffene Integration mit offenen Standards oder garantierte Anschlusssicherung für Linien- und Bedarfsfahrten. Schließlich nimmt die Bedeutung von On-Demand-Verkehren gerade im ländlichen Raum immer mehr zu.

Kontakt

Helmut Prungel

Lead Project Manager

INIT GmbH