Digitale Zugabfertigung

Vision

Im Rahmen der Forschungsinitiative mFUND fördert das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) seit Mitte 2016 Forschungs- und Entwicklungsprojekte rund um digitale datenbasierte Anwendungen. Grundlage sind offene Daten für die Erreichung der Mobilität 4.0. Mit dem Open Data Portal mCLOUD sollen Mobilitäts-, Geo- und Wetterdaten zugänglich gemacht werden. Big Data soll zu einer Umwälzung der Mobilitätslandschaft verhelfen.

Mobilität 4.0 bedeutet mehr Flexibilität und Ressourceneffizienz – sie ist überregional, intermodal, multifunktional und serviceorientiert. Daten dienen als Treibstoff für „Smart Mobility“. Im Vordergrund steht die stärkere Nutzung und Integration von Informationstechnologie in Verkehrs- und Logistikprozessen. Durch intelligente Ressourcennutzung sollen Co2 Emissionen gesenkt und Straßen entlastet werden. Erwünscht ist eine Steigerung der ökonomischen und ökologischen Effizienz des Schienengüterverkehrs.

Eine halbe Milliarde Güter werden aktuell pro Jahr auf Deutschlands Schienen transportiert. Das Transportaufkommen im Güterverkehr wird in den kommenden Jahren um weitere 40% steigen. In der EU bis 2050 sogar um weitere 80%. Der Verkehrsweg Schiene gilt als ökologisch effizient und schneidet im Emissionsvergleich am besten ab – sie emittiert weniger Treibhausgase und Luftschadstoffe als andere Verkehrsträger. Trotzdem verzeichnet der Schienengüterverkehr niedrige Marktanteile am gesamten Transportaufkommen im Güterverkehr.

Die railconnect GmbH wurde Ende 2017 mit dem Ziel gegründet, die Digitalisierung im Schienengüterverkehr voranzutreiben, denn im Bereich der Bahntransporte besteht ein hoher Informationsbedarf. Digitalisierung und Automatisierung machen Arbeitsprozesse sicherer und zuverlässiger, so können Service und Wirtschaftlichkeit gesteigert werden. Die Vision der railconnect GmbH ist der Aufbau einer datenbasierten Plattform für den Schienengüterverkehr auf der die Abwicklung unterschiedlichster Geschäftsvorfälle realisierbar ist. Grundlage dieser Plattform wird eine App sein, die eine digitale Abfertigung von Zügen ermöglicht. Bei der digitalen Zugabfertigung können Bahnwagen durch den Triebfahrzeugführer mit Hilfe eines mobilen Endgeräts identifiziert und der Fahrt zugeordnet werden. Durch die automatische Erstellung von Wagenliste und Bremszettel werden die Bahnwagen nicht nur physisch, sondern auch virtuell an das Triebfahrzeug gekoppelt. Dabei wird der Umstand ausgenutzt, dass vor jeder Zugfahrt, also sobald ein Zugverbund die Bahnhofsgrenzen verlässt, der Prozess der Zugabfertigung durchlaufen werden muss, sodass bei jeder Bahnwagenbewegung Positionsänderungen erfasst werden können. Zu dieser digitalen Form der Zugabfertigung soll ein mobiles Endgerät genutzt werden, das anschließend vom Triebfahrzeugführer auf dem Triebfahrzeug mitgeführt wird. Die virtuelle Zugkopplung wird schlussendlich bei Fahrtende durch den Triebfahrzeugführer getrennt und somit die letzte Position der entsprechenden Wagen gespeichert. Sofern die Zugkopplung aktiv ist, lässt sich über das GPS-Modul des mobilen Endgeräts jederzeit in Echtzeit die Bahnwagenposition während der Zugfahrt erfassen.

Hier ist eindeutig hervorzuheben, dass die Ortung der Bahnwagen dabei nicht durch die Ausrüstung von kostenintensiven GPS-Modulen an jedem einzelnen Bahnwagen geschieht, sondern allein durch die Nutzung eines mobilen Endgeräts. Insbesondere wird der Umstand genutzt, dass ein Bahnwagen seine Position nur mithilfe eines Triebfahrzeuges verändern kann, da dieser nicht über einen eigenen Antrieb verfügt. Zusätzlich wird die vorgeschriebene Aufbewahrungspflicht der Dokumente (Wagenliste und Bremszettel) durch die digitale Archivierung erheblich erleichtert und eine lückenlose Dokumentation, wie sie von der Betriebsrichtlinie der Deutschen Bahn gefordert wird ist damit in jedem Fall sichergestellt. Auf dem Konzept der Archivierung baut die Entwicklung einer gemeinsamen Kollaborationsplattform zum Austausch von Daten der Eisenbahnverkehrsunternehmen zur Abwicklung digitaler Geschäftsvorfälle (z.B. das Suchen und Buchen von verfügbaren Güterwagen anderer Unternehmen oder das Auffinden eines optimalen Transporttermins aufgrund verfügbarer Streckenkapazitäten in Kombination mit verfügbaren Güterwagen) auf. Die Plattform soll möglichst allen Eisenbahnverkehrsunternehmen zugänglich sein und die Sicherheit der gespeicherten Daten und Inhalte gewährleisten. Um die Akzeptanz der Plattform zu fördern, werden etablierte Protokolle und Standards eingesetzt und eine generische Architektur basierend auf der IDS-Architektur (IDSA, 2018) etabliert.

So könnten Wirtschaft, Verbraucher, Umwelt und Politik gleichermaßen von einem zukunftsfähigen Schienengüterverkehr profitieren – denn dieser ist leise, effizient und klimafreundlich

Projekt

Projektbeschreibung

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Erhöhung der Nutzungsintensitäten von unausgelasteten Bahnwagen, Loks und Trassen im Schienengüterverkehr (SGV) durch die Digitalisierung der Zugabfertigung. Dies ermöglicht die Ortung von Bahnwagen, um die Branche für die Mobilität 4.0 zu wappnen.

Dabei ist die zentrale Forschungsfrage der railconnect GmbH im gleichnamigen Forschungsvorhaben railconnect, ob eine Digitalisierung des SGV durch den verfolgten Bottom-up-Ansatz mittels der digitalen Zugabfertigung realisierbar ist und somit der Grundstein für die Ortung und dadurch die kollaborative Nutzung von Bahnwagen erreicht werden kann.

Ziele

  • Digitalisierung des Zugabfertigungsprozesses mit der mobilen Applikation „railfox“
  • Bahnwagenverfolgung
  • Entstehung der Kollaborationsplattform „railconnect“

Partner

Das Projekt wird gefördert von der Forschungsinitiative mFUND des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI).

Als beteiligte Forschungseinrichtung aus dem Bereich der Betriebsorganisation und IT im Kontext der Logistik ist das FIR an der RWTH Aachen für Konzepte zur datengetriebenen Steigerung der Effizienz im Schienengüterverkehr und intermodalen Verkehr verantwortlich. Hierfür werden digitale und effiziente Abwicklungsprozesse im Schienengüterverkehr erarbeitet und die Potenziale der Nutzung der im Projekt erhobenen Daten aufgezeigt. Darüber hinaus beschäftigt sich das FIR im Rahmen des Projektes mit der Gestaltung einer übergeordneten Kollaborationsplattform sowie der Gestaltung serviceorientierter Geschäftsmodelle in diesem Kontext.

GS1 Germany mit Sitz in Köln bringt seit über 40 Jahren als neutrales Kompetenz- und Dienstleistungszentrum die Marktteilnehmer verschiedenster Branchen an einen Tisch, um Prozesse und Kommunikation zu standardisieren und stellvertretend für die gesamte Branche Optimierungen festzulegen. Unter anderem ist das Unternehmen für das weltweit überschneidungsfreie GS1 Artikelnummernsystem zuständig – die Grundlage des Barcodes. Die digitalen und globalen Entwicklungen, die Anforderungen der Legislative und die Bedürfnisse der Konsumenten zwingen die meisten Unternehmen immer wieder zum Umdenken. GS1 hat das Ohr stets am Markt und kann so zahlreiche standardbasierte Lösungen mit und für seine Kunden vorantreiben. Die Marktteilnehmer kommen dabei nicht nur aus der Logistik, sondern bspw. auch aus der Konsumgüterbranche, den technischen Industrien und dem Gesundheitswesen. Insbesondere Unternehmen aus Industrie und Handel bietet GS1 Germany standardbasierte Lösungen zur Optimierung der gesamten Wertschöpfungskette – branchen- und unternehmensübergreifend. Im Fokus dieser Lösungen steht zum einen der effiziente Einsatz von Ressourcen und zum anderen die transparente Kommunikation für verschiedenste Geschäftsprozesse, von der nachhaltigen Logistik bis hin zur Produktinformation in Webshops. Da diese Geschäftsprozesse zunehmend digitalisiert ablaufen, spielen Standards eine immer wichtigere Rolle. GS1 Germany gehört zum internationalen GS1 Netzwerk und ist nach den USA die zweitgrößte von mehr als 110 GS1 Länderorganisationen. Paritätische Gesellschafter sind das EHI Retail Institute und der Markenverband.

Die Advaneo GmbH konstruiert eine Datenarchitektur gemäß des International Data Space, um den Datenaustausch für Unternehmen unter Wahrung der Datensouveränität zu gewährleisten.

Die Willke Logistics GmbH stellt ihre Lokomotiven und Eisenbahninfrastruktur für Funktionalitätstests zur Verfügung und unterstützt die Umsetzung des Projektes mit Know-How.

Als assoziierte Partner verhelfen die Eisenbahninfrastruktur- und -verkehrsunternehmen LOCON Logistik & Consulting AG sowie die BBL Logistik GmbH dem Forschungsprojekt zum Transfer in die Praxis.

Verbundkoordinator

rail connect GmbH, Wittorf

Konsortialpartner

FIR e.V. an der RWTH Aachen, Aachen
Willke Logistics GmbH, Ludwigslust
GS1 Germany GmbH, Köln
Advaneo GmbH, Düsseldorf

Assoziierte Partner

BBL Logistik GmbH, Hannover
Locon Logistik & Consulting AG, Berlin
Allianz pro schiene

Lokbuch

05. März 2020

Kick-Off DIN SPEC

Am 05. März fand der offizielle Kick-off der DIN SPEC 91386 „Digitale Zugabfertigung im Schienengüterverkehr“, ebenfalls am FIR, statt. Dazu waren unter anderem Experten von DB Cargo, VTG und dem VDV anwesend.

03. & 04. März 2020

6. Konsortialtreffen

Anfang März fand sich das Konsortium zum 6. Konsortialtreffen beim FIR e.V. an der RWTH Aachen zusammen. Das dritte Arbeitspaket konnte abgeschlossen und offene Fragen im vierten Arbeitspaket konnten geklärt werden. Das FIR führte einen Workshop zum Beginn des 5. Arbeitspakets durch.

15. Januar 2020

App-Einführung
Einführung der mobilen Applikation railfox bei den Lokführern und Rangierbegleitern der Firma Willke Logistics

04 & 05. Dezember 2019

5. Konsortialtreffen in Wittorf

Das Konsortium diskutierte zuerst über den Stand der Arbeitspakete und die noch zu erledigenden Aufgaben.

In der folgenden offenen Gruppenarbeit wurde unter anderem das Technologiescreening diskutiert.
Am 5.12. fand ein Workshop mit dem DIN statt.

03. Dezember 2019

2. Technologietest in Ludwigslust
GS1 Germany und railconnect GmbH überprüften den Zustand der Data Matrix Aufkleber an den beklebten Wagen und testeten NFC-Tags mit Hilfe von Wagenmeister Axel.

12. November 2019

mit der railfox-App auf dem Rangierbahnhoh in Maschen
Am 12.11. wurde die mobile Applikation railfox mit Unterstützung der Willke Logistics auf dem Rangierbahnhof in Maschen das erste Mal direkt am Zug getestet.

21./22. August 2019

4. Konsortialtreffen bei der Firma Advaneo in Düsseldorf

15. August 2019

RFID-Tags und Datamatrix-Aufkleber

Die rail connect GmbH bringt mit Hilfe der GS1 Germany unter Aufsicht der Willke Logistics GmbH RFID-Tags und Datamatrix-Aufkleber zum Testen an vier Güterwagen von Willke an. Anschließend werden verschiedene RFID-Tags und RFID-Lesegeräte getestet.

14. August 2019

Railfox App

Wagenmeister Axel testet unsere App „railfox“ – und findet´s gut! 🙂

28. Juni 2019

Fachaustausch Schienengüterverkehr

Wir durften unser Projekt auf dem „Fachaustausch Schienengüterverkehr“ im Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur in Bonn vorstellen.

22./23. Mai 2019

3. Konsortialtreffen in Köln

3. Konsortialtreffen im GS1 Knowledge Center in Köln am runden Tisch.
Das erste Arbeitspaket konnte erfolgreich abgeschlossen werden.

26. Februar 2019

2. Konsortialtreffen beim FIR e.V. in Aachen

Die Partner stellen den jeweiligen Stand der Aufgaben in Arbeitspaket 1 vor.
Das FIR e.V. bereitet mit Hilfe eines World Cafés auf Arbeitspaket 2 vor, das im März startet.

11. Dezember 2018

Die Projektpartner trafen sich am Standort Ludwigslust der Firma Willke Logistics GmbH zur Veranschaulichung einer Zugabfertigung vor Ort durch einen Wagenmeister der Willke Logistics. Schwerpunkt waren die Erstellung der Wagenliste und des Bremszettels.

Am folgenden Tag fand ein Workshop mit allen Partnern am Standort Wittorf zur Besprechung und gemeinsamen Abstimmung der ersten railconnect-Arbeitspakete statt.

01. Dezember 2018

Das Forschungsprojekt railconnect startet.

Die rail connect GmbH wurde Ende 2017 mit dem Ziel gegründet, die Digitalisierung in der Schienengüterverkehrsbranche voranzutreiben.

Kontakt

Railconnect

c/o Rail Connect GmbH
Hauptstraße 50
21357 Wittorf

Telefon +49 (0)4133 2134 17
Fax +49 (0)4133 2134 18
info@rail-connect.de