Railservices: Geobasierte Datendienste für Schienentransporte der Bahn

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Anforderung einer modernen Serviceschnittstelle für Online-Verarbeitung von GPS-Schienenverkehrsdaten

Im Schienverkehrsumfeld gibt es besondere Herausforderungen, um an die neue „IT-Welt“ anzuschießen.

  • Ein erster Schritt ist die Vernetzung von mobilen, schiengebundenen Dingen: hier Loks und andere schienengeführte Objekte/ Eisenbahn.
  • Ein zweiter Schritt ist die Bearbeitung und Anreicherung von Schienenverkehrsdaten mit „intelligenten“ Zusatzinformationen.

Interessante Punkte wären einfache betriebswirtschaftliche Daten und operative Bewegungsdaten vor dem Ziel der Wirtschaftlichkeitsberechnung und Instandhaltungsplanung zu bestimmen, um möglichst eine Vorhersage für das Auftreten von zukünftigen Ereignissen (Stillstandszeiten/ Wartungstermine / nächster Bahnhof / Kollisionswahrscheinlichkeit )  bei der Bahn zu bewerkstelligen.

Lösung für das Internet der Schienenfahrzeuge

Schritt 1: Die Schienverkehrs – Datenschnittstelle

Seit 2011 unterstützen wir bei der Entwicklung des „IoT“ der Schiene in Form eines GSM – Gateways.

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IoT im Schienenverkehr: GSM – Gateway Developer Board

Damit ist die Basis für die Datenübertragung per Funk in beide Richtungen möglich. Ein angeschlossenes GSM – Modul liefert die entsprechnenden Geodaten. Damit kann jedes (schienenbefahrendes) Ding, jede Bahn mit diesem zugelassenen Modul Daten senden und empfangen.

Schritt 2: die Serviceschnittstelle zur Informationsanreicherung

Schienenbasierte Online-Berechnungen (Railservices)
Schienenbasierte Online-Berechnungen (Railservices)

In diesem konkreten Beispiel sind Online-Berechnungsdienste für den Anwendungsbereich Schienenverkehr der Eisenbahn entwicklelt worden. Für eine moderne Anwendungsarchitektur ist eine Web-API (webbasierte Schnittstelle/ REST) spezifiziert worden. Diese dient als Basis für unterschiedlichste Anwendungsfälle: sowohl die grafische Auswertung im Browser als auch die Darstellung in der Handy-App können genau so wie eigene und fremde Programmierer darauf zugreifen. Die Kernanwendungen bestehen aus dem Routing-Modul (RailRoute) und dem Reversegeocode-Modul (RailRGC) für den Bahnverkehr.

Basis für geobasierte Schienendienste sind die Positionierung von GPS-Daten auf der Karte und verheiraten mit Schienendaten: Wo – auf welcher Schiene – befinde ich mich? Als weitere Zusatzinformation ist die Entfernung zwischen zwei Punkten interessant. Da schienengebundene Objekte nicht die Luftlinie fahren, ist die exakte Entfernung der Schienenspur zwischen diesen Punkten gefragt. Bei mehr als zwei Punkten aus der Historie lässt sich die zurückgelegt Strecke eines schienengeführten Objekts z.B. zur Laufleistungsauswertung oder Stillstandszeiten berechnen.

Die Berechnung für das Datawarehouse, das nicht nur Schienenverkehrsdaten managt, müssen die Antwortzeiten (auch für komplexe Berechnungen) schnell erfolgen. Unsere Lösung liefert Reversegeocode und Routingergebnisse in einer Rechenzeit von weniger als 10[ms] je Anfragepunkt!

Exakte schienengeführte Spuren, genaue Laufleistung
Exakte schienengeführte Spuren, genaue Laufleistung

Konkreter Anwendungsfall (s. Abbildung) ist ein operatives Telematik-Portal. Dort werden die Daten der Historie von Schienentransportmitteln ausgewertet, aktuelle Daten angezeigt und Prognosen (Predictive Analytics) angestellt.

Falls sie Fragen oder Hinweise haben können sie gerne mit uns Kontakt aufnehmen.