Stand der Technik, Entwicklung und Nutzen von Telematik

INHALTSVERZEICHNIS

1. Einleitung

2. Fahrzeugortung

3. Stand der Technik, Entwicklung und Nutzen von Telematik im motorisierten Individualverkehr
3.1. Kollektive Verkehrsbeeinflussung
3.1.1. Verkehrsbeeinflussungsanlagen
3.1.2. Elektronische Parkleitsysteme
3.1.3. System zur Erhebung von Straßenbenutzungsgebühren (Road Pricing)
3.2. Individuelle Verkehrsbeeinflussung im motorisierten Individualverkehr
3.2.1. Radio Data System/ Traffic Message Channel/Digital Audio Broadcasting
3.2.2. Mobilfunk
3.2.3. Internet
3.2.4. Navigationshilfen und Fahrerassistenz
3.3. Telematikeinsatz im Straßengüterverkehr
3.3.1. Flottenmanagementsysteme
3.3.2. Software für Flottentelematik
3.3.3. Die EDV – gesteuerte Sendungsverfolgung
3.4. Telematikanwendungen im öffentlichen Personennahverkehr
3.4.1. Rechnergestützte Betriebsleitsysteme
3.4.2 Die Steigerung der Attraktivität durch Telematikanwendungen

4. Telematikanwendungen im kombinierten Verkehr (KV)

5. Ausblick

Literaturverzeichnis

1. Einleitung

Der Begriff Telematik ist eine Verschmelzung von Telekommunikation und Informatik. Die Telematik befasst sich also mit dem Transport und der Verarbeitung von Informationen.

Unter dem Begriff der Verkehrstelematik versteht man somit die Erfassung, Übermittlung und Auswertung von verkehrsbezogenen Informationen. Neben den technischen Aspekten beschäftigt sich die Verkehrstelematik mit den sozialen, ökonomischen und ökologischen Auswirkungen der Verkehrssteuerung durch Informations- und Kommunikationstechnologien. Dazu gehört auch die Verringerung der negativen Auswirkungen des Verkehrs auf die Umwelt, der Wandel des Mobilitätsverhalten in der Gesellschaft und die Verbesserung der Wirtschaftlichkeit im Personen- und Güterverkehr.^[1]

Bis ins Jahr 2005 wird sich – verglichen mit 1990 – in Deutschland der Personenverkehr um 40 Prozent und der Güterverkehr sogar um 90 Prozent erhöhen. So scheint der Trend zu mehr Mobilität unumkehrbar. Entlastung dieser Entwicklung verspricht nur die Optimierung des Gesamtsystems Verkehr.

Telematik kann dazu beitragen, den unvermeidbaren Verkehr effektiver zu gestalten, Fahrzeuge und Fahrwege effizienter zu nutzen, den unnötigen Verkehr zu reduzieren und den Einsatz umweltfreundlicher Verkehrsmittel zu fördern.^[2]

Vorraussetzung für das Entstehen eines privaten Marktes für die Entwicklung von Telematiksystemen war die Schaffung von Rahmenbedingungen, insbesondere zur technischen, organisatorischen und rechtlichen Ausgestaltung. Diese wurden in öffentlicher und privater Zusammenarbeit zügig und unbürokratisch geschaffen. Von Verkehrspolitik und Wirtschaft wurden unter dem Dach des Wirtschaftsforums Verkehrstelematik Vereinbarungen getroffen. Die Wirtschaft hat dem Nutzer eine individuelle Auswahl der Grunddienste zu ermöglichen. So wurde sichergestellt, dass ein breiter Wettbewerb von Techniken, Systemkomponenten und verkehrsübergreifenden Dienstleistungen gefördert wird. Die öffentliche Hand hingegen stellt ihre Daten für Telematikdienste zur Verfügung. Dies hat in den letzten Jahren zu deutlichen Fortschritten im Angebot von Telematiksystemen und –diensten geführt. So nimmt Deutschland heute im Vergleich mit europäischen und außereuropäischen Ländern eine Spitzenposition ein.^[3]

2. Fahrzeugortung

Grundsätzliche Voraussetzung für den Einsatz von Verkehrstelematik ist meist die Ortung der Fahrzeuge. Diese erfolgt über das amerikanische Satellitensystem GPS (Global Positioning System). Entwickelt wurde es für militärische Zwecke. Es ist seit 1971 vom amerikanischen Militär aufgebaut und 1995 zur allgemeinen Nutzung mit garantierten Funktionsparametern freigegeben worden.

Kontrolliert wird das System von einer Militärbasis in Colorado Springs, die die Funktions- und Genauigkeitsparameter überprüft.^[4] GPS ist ein weltweit verfügbares, auf Satellitenbasis arbeitendes Navigationssystem.

Mobile Empfangsgeräte im Kraftwagen ermöglichen sekündlich die Positionsbestimmung des Fahrzeugs.^[5]

Ein vergleichbares und unter ähnlichen Randbedingungen allgemein nutzbares System haben die damalige UdSSR installiert. Es wird als GLONASS (Global Navigation Sattelite System) bezeichnet. Zivile Anwendungen sind jedoch nicht bekannt.^[6]

Europa arbeitet an einem eigenem System, Galileo, um eine politische Unabhängigkeit zu gewährleisten. Ob und wann eine Einführung des europäischen Satellitensystems Galileo erfolgt, bleibt aber abzuwarten. Der Nutzen solcher Satellitensystemen ist offensichtlich. Fahrzeuge lassen sich bis auf wenige Meter eindeutig orten.^[7]

3. Stand der Technik, Entwicklung und Nutzen von Telematik im motorisierten Individualverkehr

3.1. Kollektive Verkehrsbeeinflussung

3.1.1. Verkehrsbeeinflussungsanlagen

Die Verkehrsbeeinflussungsanlagen laufen im Regelbetrieb automatisch. Zur Steuerung der Anlagen werden die Verkehrsdaten, Anzahl der Fahrzeuge, Verhältnis von PKW zu LKW, deren jeweils gefahrene Durchschnittsgeschwindigkeiten und Umweltbedingungen an Streckenstationen gesammelt. Die Erfassung erfolgt durch Induktionsschleifen, Radardetektoren und Ultraschallsensoren. In der Regel werden die Daten von jeweils zehn Streckenstationen zyklisch im Minutenabstand an die zur Strecke gehörende Zentrale übermittelt. Durch ein Steuermodell werden dort die Daten automatisch berechnet, aufbereitet und an die jeweiligen Wechselverkehrszeichen weitergeleitet. Angepasst an die Verkehrs- und Witterungsbedingung werden Geschwindigkeitsbegrenzungen, Verbots-, Warn –und Hinweiszeichen angezeigt.

Überwacht werden die Verkehrsbeeinflussungsanlagen von der Verkehrsrechnerzentrale aus. Manuelle Eingriffe in die Steuerung erfolgen nur bei aktuellem Bedarf wie Unfälle oder Bauarbeiten. Diese Anlagen werden ergänzt durch Lichtsignal-, Nebelwarn-, Wechselwegweisungsanlagen, der Tunnelsteuerung und einem Glatteisfrühwarnsystem. Die Datenübertragungswege bestehen weitgehend noch aus Kupferkabeln. In neuen Anlagen wird jedoch bereits Glasfasertechnik eingesetzt um das steigende Datenaufkommen zu bewältigen.

Die Erfassung der Fahrzeuge wird in Zukunft mehr und mehr durch Satellitenortung abgelöst werden. Derzeit sind in Deutschland rund 3.200 km Straße mit 60 Streckenbeeinflussungs-anlagen ausgestattet. Die Bundesregierung stellt jährlich 80 Mio. zur Verfügung, um dieses System auszubauen.^[8]

Die neueste Entwicklung ist das Warnsystem Companion, welches als Ergänzung eingesetzt werden kann und vereinzelt bereits im Einsatz ist. Untereinander verkabelte Leitpfosten mit eingebauter Lichteinheit und Zusatzelektronik sind an die Verkehrsrechnerzentrale angeschlossen. So können die Signale sekundengenau erfasst und an die Wechselverkehrszeichen weitergeleitet werden.^[9]

Die Automobilindustrie und Hersteller von Elektronik- und Kommunikationstechnologie sind auf dem Gebiet der Forschung aktiv. Auch wenn der öffentliche Sektor in Zusammenarbeit mit privaten Dienstanbietern Rahmenbedingungen geschaffen hat, besteht so die Gefahr, dass inkompatible Lösungen entwickelt werden.^[10]

Die positive Wirkung der Verkehrsbeeinflussungsanlagen besteht unter anderem darin, dass dynamisch geregelte Geschwindigkeitsbegrenzungen eher akzeptiert werden als starre Tempolimits. Dadurch konnten Verkehrsunfälle, bei steigendem Verkehrsaufkommen, im Jahr 2000 im Vergleich zum Vorjahr um 2,6 % verringert werden.^[11] Diese Entwicklung setzt sich fort. Der Nutzen besteht auch in einem gleichmäßigeren Verkehrsfluss, optimaler Auslastung der Straßen und der Vermeidung von Staus.

3.1.2. Elektronische Parkleitsysteme

Kennzeichnend für elektronische Parkleitsysteme sind laufende, aktuelle Informationen über die Zahl der freien Parkplätze durch eine Direktanzeige. Dadurch erhält man ständig Informationen über die Parkraumsituation. Ein dynamisches Parkleitsystem soll dazu beitragen, dass die angeschlossenen Parkplätze effizienter genutzt werden und so unnötiger Parksuchverkehr vermieden wird.

Weiterhin können so Innenstädte wieder aufgewertet werden. An den Stadteingängen können bereits Vorwegweiser auf ein Parkleitsystem hinweisen. Von dort wird man auf dem kürzesten Weg zu den einzelnen Parkhäusern, Tiefgaragen und Parkplätzen geleitet. An Entscheidungspunkten zeigt eine Anzeige wie viel freie Stellplätze in den einzelnen Parkierungseinrichtungen noch vorhanden sind. Wenn ein ausgesuchtes Parkhaus bereits belegt ist, folgt man einfach den Wegweisern des Parkleitsystems. Schrankenanlagen senden in den einzelnen Parkierungseinrichtungen laufend Informationen über die ein- und ausfahrenden Fahrzeuge an einen installierten Zentralrechner. Dieser ermittelt die jeweilige Anzahl der freien Stellplätze und meldet diese an die Hinweisschilder im Straßenraum. So erfolgt eine ständige Information über freie Parkplätze.^[12]

Der Nutzen von Parkleitsystemen ist:

- dem Autofahrer die freien Parkmöglichkeiten anzuzeigen
- den Autofahrer zum Parkplatz seiner Wahl zu leiten
- vorhandene Parkmöglichkeiten gleichmäßig auszulasten
- dem Ortsunkundigen eine Orientierungshilfe zu geben
- den Parksuchverkehr reduzieren die Umweltbelastungen zu vermindern
- durch frühzeitiges Lenken den Innenstadtverkehr zu reduzieren.^[13]

[...]

^[1] Vgl. Dr. Lechner, W. und Baumann, S., Grundlagen der Verkehrstelematik, in Kompendium der Verkehrstelematik (Hrsg.). S. 1

^[2] vgl. http://www.fraunhofer.de/german/publications/df/df2000/mag1-2000_06.html vom 19.09.01

^[3] vgl. Sachstandsbericht 1998 des Bundesministerium für Verkehr, S.6

^[4] vgl. Schöttler, F., Fahrzeugsensorik, in Kompendium der Verkehrstelematik (Hrsg.), S. 2/3

^[5] vgl. Schöttler, F., Fahrzeugsensorik, in Kompendium der Verkehrstelematik (Hrsg.), S. 13

^[6] vgl. Heise, B. und Paulsen, R., in Kompendium der Verkehrstelematik (Hrsg.), S. 13

^[7] vgl. http://www.bics.be.schule.de/son/verkehr/presse/1999_2/v3292_57.htm vom 17.10.01

^[8] vgl. http://www.innenministerium.bayern.de/VRZSite/vrz_sued/vbfluss/schema.htm vom 17.09.01

^[9] vgl. http://www.telematik.de/bmw/deutsch/kd_comp.htm vom 19.09.01

^[10] vgl. Wissenschaftliche Informationen der Bundesanstalt für Straßenwesen 6/01

^[11] vgl. http://www.destatis.de/basis/d/verk/verktab7.htm vom 16.10.01

^[12] vgl. http://www.kaiserslautern.de/buergerservice/pls1.html vom 16.10.01

^[13] vgl. http://www.adt.siemens.de/traffic/siemens_deutsch/ebene0/ebene1/parken/pdf/Bro_Parken_D.pdf vom 16.10.01