MOBILITY DATA SPACE - Fraunhofer IVI
←
→
Transkription von Seiteninhalten
Wenn Ihr Browser die Seite nicht korrekt rendert, bitte, lesen Sie den Inhalt der Seite unten
MOBILITY DATA SPACE
E I N S I C H E R E R D AT E N R A U M F Ü R
D I E S O U V E R Ä N E U N D P L AT T F O R M Ü B E R G R E I F E N D E
B E W I R T S C H A F T U N G V O N M O B I L I TÄT S D AT E N
IN ZUSAMMENARBEIT MIT
IMPRESSUM Autoren Dipl.-Inf. Sebastian Pretzsch (Fraunhofer IVI) Holger Drees M. Sc. (BASt) Dr. Lutz Rittershaus (BASt) Herausgeber Fraunhofer-Institut für Verkehrs- und Infrastruktursysteme IVI Zeunerstraße 38 01069 Dresden www.ivi.fraunhofer.de Bildnachweis Fraunhofer IVI Redaktion Elke Sähn Bettina Kölzig Gestaltung Konrad Löschner Stand März 2020 Mobility Data Space | Whitepaper
INHALT
Zusammenfassung 1
Mobilitätsdaten – der Status quo 2
Der Mobility Data Space: Architektur und Komponenten 3
Datensouveränität durch Nutzungskontrolle 3
Der Mobility Data Space als verteiltes System 4
Organisation und Betrieb zentraler Komponenten 4
Der Mobilitäts Daten Marktplatz (MDM) als zentrale Plattform im Mobility Data Space 6
Vernetzung von Datenplattformen 8
Anwendungsbeispiel »Mobilitätsdienstleister« 10
Ein gemeinsamer Mobilitätsdatenraum:
Ausblick auf europäischer Ebene 12
Umsetzung in mFUND-Forschungsprojekten 14
Projektsteckbrief 16
ZUSAMMENFASSUNG
Intelligente Verkehrs- und Mobilitätssysteme benötigen eine
Vielzahl an Daten, um Entscheidungen bestmöglich unter- International Data Space
stützen oder sogar automatisiert treffen zu können. Obwohl
bereits heute unzählige Mobilitätsdaten erhoben und ver- Der International Data Space1 (IDS) wurde 2015
arbeitet werden, ist eine umfassende Verwertung dieser Daten von der Fraunhofer-Gesellschaft (bis 2019 als
aus technischen, rechtlichen oder wirtschaftlichen Gründen »Industrial Data Space«) konzipiert, um einen
oft nicht möglich. Mit dem Mobility Data Space entsteht nun sicheren Datenraum für die souveräne Bewirt-
ein offener Datenraum, der über den sicheren Austausch hinaus schaftung von Datengütern bei Unternehmen
die Erschließung verkehrlicher Echtzeitdaten und sensibler verschiedener Branchen zu schaffen. Auf die
Mobilitätsdaten ermöglicht sowie existierende Datenplattfor- große Resonanz der Initiative in der Industrie
men miteinander vernetzt. So können in Zukunft flächen- folgte 2016 die Gründung der International
deckende Mobilitätsdaten auf nationaler Ebene bereitgestellt Data Spaces Association e. V.2 , die die Entwick-
werden. lung der International Data Spaces Referenzar-
chitektur fortschreibt und der Industrie bei der
Basierend auf der dezentralen Systemarchitektur der Internatio- Einführung und Umsetzung zur Seite steht.
nal Data Spaces Association e. V. bietet der Mobility Data Space
ein Ökosystem, in dem Datengeber festlegen und kontrollieren Fraunhofer organisiert die Adaptierung der
können, unter welchen Bedingungen ihre Daten durch andere IDS-Referenzarchitektur an branchenspezifi-
Akteure genutzt werden. Das schafft Datensouveränität und sche Problemstellungen durch IDS-Vertikalisie-
Vertrauen und gibt Nutzern Sicherheit über die Herkunft und rungen. Das Fraunhofer IVI leitet die
Qualität der Daten. Mit der Verknüpfung von öffentlichen Vertikalisierungsinitiative Mobility Data Space
und privatwirtschaftlichen Daten über regionale und nationale und unterstützt damit die Verkehrs- und Mobi-
Datenplattformen wird der Mobility Data Space zum digitalen litätsbranche dabei, neue Mobilitätsdienste auf
Vertriebskanal für datengetriebene Geschäftsmodelle und Basis datenbasierter Geschäftsmodelle in sou-
entfaltet völlig neue Möglichkeiten der Datenerschließung, veränen Datenökosystemen abzubilden.
-verknüpfung und -verwertung.
1 https://www.fraunhofer.de/de/forschung/fraunhofer-initiativen/
international-data-spaces.html
Ob Datengeber, Nutzer, Entwickler oder Endanwender – der 2 https://www.internationaldataspaces.org/
Mobility Data Space nimmt alle Beteiligten in den Blick und
bietet:
Datensouveränität und Sicherheit entlang der
Wertschöpfungskette,
einheitlichen Zugriff auf öffentliche und
privatwirtschaftliche Daten,
Raum für die Entstehung neuer Geschäftsmodelle,
Vertriebswege und Dienstleistungen sowie
ein gesteigertes Angebot an innovativen
Mobilitätsdiensten und -anwendungen.
1
MOBILITÄTSDATEN – DER STATUS QUO
Die Erhebung von Mobilitätsdaten gewinnt zunehmend an Sensiblere Daten, wie beispielsweise Fahrgastströme, generiert
Bedeutung. Nur so können Verkehrsteilnehmern und Entschei- von Fahrzeugen oder von persönlichen mobilen Endgeräten,
dern über intelligente Systeme ausreichend Informationen zur werden zwar erhoben und verarbeitet, etwa von Verkehrsunter-
Verfügung gestellt werden, um den Verkehrsfluss zu optimieren, nehmen, Navigationsdiensteanbietern, Flottenbetreibern oder
die Sicherheit zu erhöhen und die Umwelt zu schonen. Mobilfunkunternehmen. Ihre organisationsübergreifende
Nutzung sowie ihre Verarbeitung und Verknüpfung finden
Das Zusammenspiel mehrerer Verkehrsteilnehmer, -anbieter bisher jedoch aufgrund ihrer Sensibilität in Bezug auf Daten-
oder -betreiber erfordert einen vertrauenswürdigen Aus- schutz, informationelle Selbstbestimmung und Wahrung von
tausch von Daten und deren Interoperabilität. Geschäftsgeheimnissen kaum statt.
Zu schützende Daten sind im Mobilitätsbereich ausreichend vor- Sicherheit und Souveränität für neue
handen. Dazu gehören Daten über die Verkehrsinfrastruktur Verwertungsmöglichkeiten
und Echtzeitdaten zur Verkehrslage. Am Ort der Entscheidung
müssen Daten aus verschiedenen Quellen physisch oder virtuell Die Lösung bringt der Mobility Data Space – ein offenes
zusammengeführt werden. Mobilitätsdatenökosystem, in dem die Datengeber festlegen
und kontrollieren können, unter welchen Bedingungen ihre
Daten von Bund und Ländern werden bereits in einheitlichen Daten durch andere Akteure genutzt und verwertet werden
Formaten im Mobilitäts Daten Marktplatz (MDM) des dürfen. Das schafft Datensouveränität und Vertrauen für die
Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur Datengeber sowie Sicherheit über die Herkunft und Qualität
(BMVI) zur Nutzung bereitgestellt. der Daten für den Datennutzer.
Auf kommunaler Ebene sind diese Daten zum Teil über ent- Durch die Zusicherung von Datensouveränität sind Daten ver-
sprechende Plattformen verfügbar. Dass sie jedoch nur selten wertbar, deren Nutzung bisher aufgrund ihrer Sensibilität nicht
im nationalen Kontext bereitgestellt werden, erschwert eine möglich war. Der Mobility Data Space wird zum digitalen
kommunenübergreifende Verwertung. Vertriebskanal für datengetriebene Geschäftsmodelle. Die Ver-
knüpfung von öffentlichen und privatwirtschaftlichen Daten
Weitergehende Mobilitätsdaten stellen Verkehrsunternehmen, über regionale und nationale Datenplattformen durch ein
Car-Sharing-Anbieter oder Ladesäulenbetreiber hingegen nur dezentrales Data-Space-Konzept entfaltet völlig neue Möglich-
zögerlich für Dritte bereit: Entweder, weil die Infrastruktur in keiten der Datenerschließung, -verknüpfung und -verwertung.
Form eines nationalen Zugangspunktes für den Datenaustausch
fehlt, oder weil es in bestimmten Branchen (Car- und Bike- Mit dem International Data Space (IDS) entstand im Rahmen
Sharing, Elektromobilität) noch keine etablierten Datenformate einer Kooperation der Fraunhofer-Gesellschaft mit
und Schnittstellen gibt. ca. 100 Unternehmen die Basis für solche dezentralen Daten-
Wertschöpfungsketten. Der IDS wird seitdem durch die
International Data Spaces Association e. V. weiterentwickelt.
Zukünftig werden durch Projekte wie GAIA-X auch Cloud-
Infrastrukturen in Data Spaces eingebunden und durch sie ver-
netzt, um die Nutzung von Ressourcen effizienter zu bündeln.
Mobility Data Space | WhitepaperDER MOBILITY DATA SPACE:
ARCHITEKTUR UND KOMPONENTEN
Über den technischen Funktionsumfang des IDS zum sicheren Datensouveränität durch Nutzungskontrolle
und souveränen Datenaustausch hinaus strebt der Mobility Data
Space an, verkehrliche Echtzeitdaten (z. B. Sensordaten, LSA- Die Teilnahme am sicheren Datenraum (engl. Data Space)
Schaltzeiten) und sensible Mobilitätsdaten (z. B. Fahrzeug- und erfolgt über die technische Connector-Komponente, die ein
Smartphone-generierte Daten, Mobilfunk-Bewegungsmuster) Datengeber oder -nehmer für sich betreibt bzw. betreiben lässt.
zu erschließen sowie kommunale, regionale und nationale Der Data Space entsteht über die miteinander verknüpften Con-
Datenplattformen miteinander zu vernetzen, um so eine Bereit- nectoren hinweg; er ist somit keine zentrale Plattform, sondern
stellung flächendeckender Mobilitätsdaten auf nationaler Ebene ein erweiterbares Netzwerk aus dezentralen Akteuren
zu ermöglichen. Darauf aufbauende einheitlich zugängliche (mindestens zwei). Vor der Übertragung an den Ziel-Connector
Dienste und Anwendungen zur Datenveredlung und -nutzung wird der bereitzustellende Datensatz um ein Regelwerk zur
bilden die Basis für ein breites Mobilitätsdaten-Ökosystem. Datennutzung erweitert, der sogenannten »Usage Policy«. Er
verbleibt im Ziel-Connector und ist vor direkten Zugriffen durch
Der Mobility Data Space den Datennehmer sicher geschützt. Um mit den Daten trotzdem
wirtschaften zu können, muss der Datensatz innerhalb des
basiert auf der offenen, dezentralen Systemarchitektur der Connectors durch sogenannte »Data Apps« genutzt werden,
International Data Spaces Association e. V., etwa zur Datenanalyse oder -fusion.
verspricht Datengebern Souveränität über ihre Daten und
Sicherheit entlang der Verarbeitungs- und Wertschöpfungs- Diese Apps können weitere Daten einbeziehen, z. B. aus
kette im Sinne eines digitalen Rechtemanagements, Datenbanken des Datennehmers, deren Betrieb außerhalb des
gestattet die Bereitstellung und den Vertrieb sensibler Daten Connectors erfolgt. Ein Usage Control Layer im Connector
sowie die Nachvollziehbarkeit der Nutzung für eine Abrech- garantiert die Einhaltung der in der Usage Policy spezifizierten
nung/Vergütung, Regeln durch die Daten-App, so dass nur aggregierte Ergebnisse
ermöglicht Datennehmern (z. B. Reiseinformationsdiensten) den Connector verlassen. Sämtliche Schritte zur Nutzung und
einheitlichen Zugriff auf ein Ökosystem aus öffentlichen und Verarbeitung der Daten innerhalb des Datenraums lassen sich
privatwirtschaftlichen Datenquellen und -diensten durch die protokollieren. Damit erlangt ein Datengeber bezüglich seiner
Vernetzung kommunaler, regionaler und nationaler Platt- Daten Kenntnis über alle Aktivitäten.
formen,
eröffnet neue Geschäftsmöglichkeiten
Datensouveränität durch
für Entwickler: Daten-Apps zu Mobilitätsdiensten- und Usage Control
Anwendungen inkl. Vertrieb über einen Daten-App-
Store Meta
Data App
Connector
für IT-Dienstleister: Hosting von Komponenten und Da-
Data Connector
ten-Apps in Cloud-Umgebungen sowie begleitende Be- Daten- Datengeber Daten + Datennehmer Daten-
ratungsdienstleistungen, quelle (Data Provider) Usage Policy (Data Consumer) senke
bietet Endanwendern Vorteile, indem er die Entwicklung neu- »Data Space« – sicherer Datenraum
artiger Mobilitätsanwendungen und -dienstleistungen dank
breiter Verfügbarkeit von Mobilitätsdatenquellen fördert. 1 Funktionsprinzip der Datensouveränität durch Mechanismen
zur Datennutzungskontrolle.
3Der Mobility Data Space als verteiltes System Der Connector der Plattform gestattet zusätzlich einen Daten-
austausch zwischen Datengeber und -nehmer über die Platt-
Über das Minimalbeispiel hinaus kann ein Data Space aus form. Dies ermöglicht ein Brokering von Daten, mit dem
dutzenden oder sogar hunderten Teilnehmern bestehen. Ein Datennehmer Datenpublikationen abonnieren (subskribieren)
solches dezentrales, verteiltes System aus Datenquellen und und in Echtzeit die vom Datengeber bereitgestellten Datensätze
-diensten erfordert ein zentrales Verzeichnis, in dem Daten- erhalten können. Zusätzlich zu dieser Vermittleraufgabe kann
quellen und -dienste publiziert und von Datennehmern manuell der Connector der Plattform Daten-Apps ausführen, um die der
sowie maschinell recherchiert werden können. Existierende Plattform bereitgestellten Daten beispielsweise zu neuen,
regionale und nationale Mobilitätsdaten-Plattformen nehmen virtuellen Datenquellen zusammenzufügen. Auf diese Weise
daher im Mobility Data Space eine besondere Rolle ein. Unter- können existierende Datenplattformen erweitert werden, um
schiedliche Betreiber- und Geschäftsmodelle gestatten es, eine sensible und schutzwürdige Mobilitätsdaten von Datengebern
oder mehrere zentrale Komponenten für den Data Space anzu- und weiteren Datenplattformen zu empfangen und gemäß den
bieten: Verarbeitungsregeln an Daten-Apps zur Datenveredelung und
-verwertung zu übertragen.
Einen Datenmarktplatz (bzw. Metadaten-Verzeichnis), der
der Bekanntmachung und Sichtbarkeit von Datenquellen
und ihren Nutzungsbedingungen dient. Metadaten müssen Organisation und Betrieb zentraler
maschinenverständlich verfügbar gemacht werden, damit Komponenten
zukünftig auch Devices wie automatisierte Fahrzeuge,
Smartphones oder IoT-Geräte diese selbständig finden Mit der wichtigen Rolle der zentralen Komponenten im Mobility
und nutzen können. Data Space gehen auch weitere organisatorische Überlegungen
Einen Vocabulary Provider, der das benötigte Domänen- einher:
wissen über Verkehrs- und Mobilitätsdatenformate
(z. B. DATEX II, NeTEx) und -APIs (z. B. SIRI, TRIAS) als Die Gewährleistung eines diskriminierungsfreien Austauschs
Vokabulare und Ontologien bereitstellt, um Maschinen- von Mobilitätsdaten setzt die Neutralität des Betreibers
verständlichkeit und Interoperabilität von Daten zu der zentralen Komponenten voraus. Dies kann beispiels-
gewährleisten. weise durch eine öffentliche Stelle oder durch gemeinschaft-
Einen Identity Provider, der als zentrale Anlaufstelle die liche Organisationen wie Verbände erfüllt werden.
Vertrauenswürdigkeit von Datengebern und -nehmern Die Finanzierung des Betriebs der zentralen Komponenten
sowie Daten und Daten-Apps prüft und darauf basierend muss sichergestellt sein – nicht zuletzt, um Vertrauen in
eine sichere Kommunikation ermöglicht. die Konzepte des Mobility Data Space zu schaffen. Ist der
Einen Data App Store, der das einfache Registrieren und Betreiber auf Nutzungsgebühren zur Kostendeckung ange-
Anbieten von Daten-Apps (zur Verarbeitung von mobilitäts- wiesen, sinkt die Attraktivität der Teilnahme am Mobility
relevanten Daten) anbietet. Data Space für alle Teilnehmer. Finanzierungsmodelle wie
Ein Clearing House, das als zentrale Logging-Komponente das Promoten von Datenangeboten können zudem zu
Transaktionen in einem verteilten System protokolliert, um Lasten der Neutralität gehen.
sie im Nachgang den Parteien für Qualitätsanalysen und
Abrechnungszwecke bereitzustellen.
Mobility Data Space | WhitepaperDER MOBILITY DATA SPACE:
ARCHITEKTUR UND KOMPONENTEN
Die Harmonisierung von Datenformaten und -modellen, Das Marketing nimmt zwar keine zentrale Rolle beim
die über den Vocabulary Provider bereitgestellt werden, Datenaustausch selbst ein, ist aber ein wichtiger Baustein
muss kontinuierlich erfolgen. Austausch und Abstimmung zur breiteren Anwendung und Kenntnis der Konzepte des
mit den entsprechenden Stakeholdern ist wichtig, um sich Mobility Data Space. Da die Nutzung der zentralen Kompo-
ändernde Anforderungen an Datenformate und -modelle nenten im Interesse des Betreibers der zentralen Komponen-
zu identifizieren und Lösungen zu erarbeiten. Definierte Pro- ten steht, muss ein entsprechendes Marketing damit
zesse können das Einbeziehen der Stakeholder erleichtern. einhergehen.
Da Licence und Usage Policies für viele Akteure im Mobili-
tätsbereich neu sind, sollten dafür Muster angeboten
werden.
Mobilitätsdaten-Plattform
Daten-Marktplatz
(Meta-Verzeichnis) Meta
Identity Data App
Provider Store
Vocabulary Clearing
Provider House
Connector
Meta Meta
Data Data
Daten- Connector Data Connector Daten-
quelle senke
Datengeber Datennehmer
(Data Provider) Data Data (Data Consumer)
Connector
weitere Teilnehmer, Plattformen und
Cloud-Umgebungen (z. B. GAIA-X)
»Data Space« – sicherer Datenraum
2 Eine Datenplattform im Mobility Data Space mit möglichen IDS-Komponenten.
5Der Mobilitäts Daten Marktplatz (MDM) Für einige Datenarten stellt die MDM-Webseite DATEX-II-Profile
als zentrale Plattform im Mobility Data Space bereit. Damit können Datengeber die Anforderungen an die
einzelnen Elemente ihrer Datenpublikationen erkennen, und
Der Mobilitäts Daten Marktplatz (MDM) ist eine Plattform, die Datennehmer wissen, was sie von den Publikationen erwarten
bereits einige Komponenten des Mobility Data Space abdeckt. können, um sie in ihre Systeme zu implementieren.
Die Konzepte des Mobility Data Space könnten die Funktionali-
tät des MDM erweitern und damit dessen Attraktivität steigern. Einige Funktionalitäten des MDM entsprechen bereits den zent-
Der MDM gilt als der zentrale Anlaufpunkt für Straßenverkehrs- ralen Komponenten des Mobility Data Space:
daten in Deutschland. Betrieben durch die Bundesanstalt für
Straßenwesen (BASt) nimmt die Plattform eine neutrale Position Der Datenmarktplatz ist die Kernfunktionalität des
ein. Datenanbieter können sich so auf eine neutrale IT-Infra- MDM. Metadaten sind über eine webbasierte Nutzeroberflä-
struktur stützen, die keinen privatwirtschaftlichen Interessen un- che recherchierbar, jedoch nicht maschinell. Zudem besteht
terliegt. Die wichtigsten Anbieter von Straßenverkehrsdaten über den Datenverteiler die Möglichkeit, neben Metadaten
sind derzeit Behörden auf allen Verwaltungsebenen, von Minis- auch Nutz- und Inhaltsdaten zu verteilen. Mit dieser 1:n-Ver-
terien bis zu kleinen Gemeinden. Mithilfe dieser Daten sowie teilung können zahlreiche Abonnenten eines Angebots mit
deren Verarbeitung durch Dienstleister sollen Verkehrsteilneh- Echtzeitdaten versorgt werden, während der Datengeber
mer besser informiert und so die Sicherheit und Effizienz auf der nur eine Schnittstelle bedienen muss. So sind am MDM im-
Straße gesteigert werden. mer nur die neuesten Inhalte eines Datenangebots vorhan-
den, eine Historisierung findet nicht statt.
Der MDM bietet zwei wesentliche Funktionalitäten an: Die Funktion des Vocabulary Providers wird vom MDM
durch das Bereitstellen von DATEX-II-Profilen bereits teil-
Zum Auffinden von Datenpublikationen verfügt der MDM weise unterstützt.
über ein Metadatenverzeichnis, dessen Einträge sich Während die Metadaten-Recherche frei zugänglich ist, müs-
anhand verschiedener Kriterien filtern lassen. sen sich Datengeber und -nehmer für die Nutzung des
Mit seiner Brokering-Funktion ist der MDM ein Datenver- MDM registrieren. Die Ausstattung mit Zertifikaten ist ver-
teiler: Durch eine 1:n-Verteilung wird Datengebern und gleichbar mit der Funktionalität des Identity Provider.
-nehmern die Bereitstellung vereinfacht. Datengeber stellen Transaktionen werden im MDM analog zum Clearing
Datenpublikationen bereit, die von interessierten Daten- House auch geloggt. Ein standardisiertes Verfahren nach
nehmern abonniert werden. Damit hat der MDM keine IDS-Konzept ist im MDM aber nicht implementiert.
Endnutzer (Reisende, Nutzer einer Mobilitäts-App etc.) im
Blick, sondern den Datenaustausch im B2B-Bereich (z. B. Der MDM ist bisher nicht IDS-konform implementiert. So ist
Infrastrukturbetreiber und Diensteanbieter). das Metadatenverzeichnis nicht maschinenlesbar, die Datenver-
teilung erfolgt nicht über einen Connector und die Komponen-
Für den Austausch über den Datenverteiler wird auf dem MDM ten Mobility Vocabulary Provider, Identity Provider und Clearing
in erster Linie das Datenmodell DATEX II verwendet. Dieser eu- House wurden nicht nach Konzepten des Mobility Data Space
ropäische Standard kommt besonders in Verkehrszentralen zum erstellt. Zudem fehlt ein Data App Store.
Einsatz und ist für den Verkehrsdatenaustausch gesetzlich ge-
fordert.
Mobility Data Space | WhitepaperDER MOBILITY DATA SPACE:
ARCHITEKTUR UND KOMPONENTEN
In Abbildung 3 wird gezeigt, wie der MDM, ergänzt durch ein- Die Beschränkung auf DATEX II als Modell auf der Daten-
en IDS-Connector, Teil des Mobility Data Space werden, Daten- plattform könnte aufgelockert werden. Gerade das
Apps ausführen und mit den dadurch prozessierten Daten sein verstärkte Einbeziehen von Mobilitätsdaten außerhalb des
Angebot erweitern könnte. Organisatorische Aspekte für den Straßenverkehrs erfordert den Einsatz zusätzlicher
Betrieb zentraler Komponenten sind beim MDM bereits in ähnli- Datenstandards. Im zukünftigen Ökosystem sollten weitere
cher Form berücksichtigt, wie es für eine zentrale Plattform im Standards empfohlen und entwickelt, sowie Konversionen
Mobility Data Space notwendig ist: zwischen diesen unterstützt werden. Die Harmonisierung
der Nutzung von Datenstandards ist daher zu verfolgen.
Als neutraler Betreiber genießt der MDM Vertrauen. Denkbar sind maschinenverarbeitbare Musterlizenzen,
Weitere zentrale Rollen, wie die des Identity Providers, die über den MDM für einige häufig auftretende Fälle
des App Store Providers oder des Vocabulary Providers angeboten werden.
können daher auch durch den MDM übernommen werden. Marketingmaßnahmen durch den MDM sind auch in Zu-
Zur Sicherstellung der Finanzierung sind kommerzielle kunft realistisch. Der MDM möchte nicht nur ein Teil des
Dienste oder das Promoten von Angeboten auf dem MDM Mobilitätsdaten-Ökosytems sein, sondern auch zur Teil-
derzeit nicht vorgesehen, da es die Neutralität gefährden nahme und zum Onboarding weiterer Akteure beitragen.
könnte. Wird aber durch den Betrieb von Daten-Apps ein Für eine möglichst effektive PR sollten hierzu mehrere wich-
expliziter Mehrwert geschaffen, der hoher Ressourcen be- tige Partner des Mobilitätsdaten-Ökosystems gemeinsame
darf, wären Gebühren durchaus denkbar. Maßnahmen durchführen.
MDM-Plattform
MDM-Meta-Verzeichnis
Verkehrsdaten MDM-Datenverteiler Reiseinformations-
dienste
Proprietäre Daten
Connector
Sensible Daten
(z. B. FCD)
Connector in
Mehrwertdienste Cloud-Umgebung
Data App Store (z. B. GAIA-X)
Software-
entwickler
3 Der MDM, erweitert um einen IDS-Connector, als Teil des Mobility Data Space.
7VERNETZUNG VON DATENPLATTFORMEN
Die Vernetzung mehrerer Plattformen sorgt für eine über- Aber auch Datenplattformen auf nationaler Ebene, entweder
greifende Sichtbarkeit und Verfügbarkeit von Daten- mit einem anderen Fokus, wie zum Beispiel Open Data bei
quellen für Datennehmer. Vor allem Mobilitätsdaten werden der mCLOUD, oder privatwirtschaftliche Datenangebote, wie
auf der regionalen Ebene erzeugt und genutzt, entweder durch Geodaten, Fahrzeugdaten oder Navigationsdienste, lassen sich
Kommunen oder privatwirtschaftliche Flottenbetreiber. über Data-Space-Konzepte zu einem verknüpften Ökosystem
verbinden.
Aktuell entstehen auf regionaler Ebene, z. B. durch Smart-
City-Initiativen, Mobilitätsdatenplattformen, um die lokalen Eine weitere Stufe der Vernetzung stellen Cloud-Dienste dar,
Angebote zu bündeln. Durch Einbeziehung dieser Plattformen die mit Hilfe ihrer Ressourcen Skalierbarkeit für Geschäfts-
und das Data-Space-Konzept sowie die dadurch entstehende modelle der Datenwirtschaft erzeugen. Dadurch wird es bei-
Vernetzung werden über den MDM regionale Mobilitätsda- spielsweise möglich, rechenintensive Prognosemodelle, KI-
ten bundesweit sichtbar. Anwendungen oder datenintensive Analysen kundenspezifisch
zu betreiben, was für eine einzelne herkömmliche Plattform
nicht leistbar wäre.
MDM-Plattform
Verkehrsdaten auf Ebene
Nationale MDM-Datenverteiler Datennehmer
Verkehrsdaten (z. B. Reiseinformations-
Bund / Länder
dienste
Nationale
Floating Car Data &
Mobilfunk- Kommunale
Bewegungsdaten Plattformen Cloud-Umgebung
(z. B. GAIA-X)
Verkehrsdaten auf Ebene
Kommunen / Regionen
Kommunale Datenverteiler
Verkehrsdaten
sicherer »Datenraum«
durch verknüpfte
Connectoren
Kommunale
Floating Car Data
4 Vernetzung regionaler Datenplattformen mit MDM und Cloud-Umgebungen.
Mobility Data Space | WhitepaperDie Ressourcenverbräuche und die dadurch entstehenden
Kosten der Cloud-Nutzung können an die Kundennachfrage GAIA-X
gekoppelt werden – und sind damit plan- und kalkulierbar.
Der Betrieb eines IDS-Connectors in einer Cloud-Umgebung GAIA-X1 ist ein geplantes Projekt der deut-
führt zur gleichen Sicherheit wie der Betrieb auf einer Plattform, schen Bundesregierung und Vertretern von
nur, dass der Cloud-betriebene Connector entsprechend der Wirtschaft und Wissenschaft zum Aufbau einer
Nachfrage skalieren kann. vertrauenswürdigen und leistungsfähigen Da-
teninfrastruktur für Deutschland und Europa.
Darüber hinaus sind Cloud-Umgebungen genau wie einzelne Diese Dateninfrastruktur soll die Basis für eine
Plattformen häufig auch Daten- und Service-Ökosysteme. europäische »Datensouveränität« legen, um
damit europäische Innovationen und Daten-
Die durch den Connector bereitgestellten Datenangebote ökosysteme zu fördern und gleichzeitig die
werden somit auch innerhalb des Cloud-Ökosystems für weitere Abhängigkeit von großen internationalen An-
Interessenten verfügbar gemacht. bietern zu reduzieren.
Einen Ausblick auf die weitergehende Vernetzung von Cloud- Bereits existierende, singuläre europäische
Ökosystemen zeigt die aktuell von der Bundesregierung forcierte Cloud-Dienste sollen durch GAIA-X und IDS-
Initiative GAIA-X, in deren technologischem Kern mehrere Konzepte zu einer noch leistungsfähigeren ver-
Europäische Cloud-Umgebungen durch Data-Space-Konzepte teilten Cloud-Infrastruktur vernetzt werden.
zu einer vernetzten Infrastruktur verknüpft werden sollen.
Die Entwicklung von GAIA-X wird derzeit vom
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie
(BMWi) koordiniert.
1 https://www.bmwi.de/Redaktion/DE/Publikationen/Digitale-Welt/
das-projekt-gaia-x.html
9ANWENDUNGSBEISPIEL
»MOBILITÄTSDIENSTLEISTER«
MDM-Plattform
Verkehrslage
Verkehrsdaten MDM-Datenverteiler
Verkehrsdaten-
Floating Car Data Fusionierung
IDS »App« Store externe IT-Kapazitäten
Softwareentwickler Reisezeiten- &
Fahrdienstleister
Mehrwertdienste prognosen
Bedarf / Nachfrage
Mobilfunk-
Bewegungsdaten
sichere »Datenräume«
durch verknüpfte
Connectoren
ÖV-Nachfrage
5 Sichere Bereitstellung von Mobilitätsdaten für externe Geschäftsprozesse.
Das Potenzial eines solchen Mobilitätsdaten-Ökosystems unter Um eine möglichst hohe Auslastung seiner Fahrzeuge zu errei-
Einbeziehung des MDM und weiterer dezentral eingebundener chen, braucht der Dienstleister zudem Mobilitäts-, Bewegungs-
Akteure verdeutlicht das folgende Beispiel: Ein Mobilitätsdienst- und Nachfragedaten.
leister will Kurzstreckenfahrten auf dynamischen Routen
anbieten. Sein Geschäftsmodell funktioniert nur, wenn er viele Flottenbetreiber (Taxi, Logistik, ÖPNV) sowie Anbieter von Navi-
Kunden pro Fahrt und Richtung bedienen kann. gationsdiensten erheben bereits Floating Car Data (FCD), die
individuelle Reisegeschwindigkeiten repräsentieren. Dabei
Zum Routing und zum Erreichen optimaler Reisezeiten benötigt handelt es sich um sensible Daten, da sie persönliche Fahrprofile
er Informationen zur Verkehrslage. Diese werden von Straßen- beinhalten und deswegen bisher nicht als Rohdaten an Dritte
betreibern oder Straßen- und Umweltämtern durch Verkehrser- weitergegeben werden konnten.
fassung erhoben und bereits heute über den MDM zur
Verfügung gestellt.
Mobility Data Space | WhitepaperIm Szenario verfügen sowohl der Datengeber als auch der Auf diese Weise können Daten-Apps die Basis für ein neu-
MDM über eine IDS-Schnittstelle (IDS-Connector). In diesem artiges Mobilitätsdaten-Ökosystem werden. Die dezentrale
Datenraum kann der Datengeber selbst bestimmen, wie seine Architektur des IDS lässt es zu, weitere IT-Ressourcen einzubin-
sensiblen Floating Car Data auf der Gegenseite des MDM verar- den. Im obigen Beispiel (siehe Abbildung 5) wird die Architektur
beitet und in welcher Form diese anschließend den Datenraum um eine externe Cloud-Umgebung erweitert, in der eine
in Richtung des Datennehmers verlassen dürfen. komplexere Daten-App zur Berechnung von Reisezeiten und
-prognosen ausgeführt wird.
Auf diese Weise kann der Datengeber seine sensiblen Daten
für externe Geschäftsprozesse bereitstellen, ohne eine un-
kontrollierte zweckentfremdete Verwendung befürchten zu
müssen.
Eine solche Datenübertragung kann auch direkt zum Datenneh-
mer ohne zentrale Plattform erfolgen, wie im Beispiel sensible
Mobilfunk-Bewegungsdaten von Telekommunikations- oder
Verkehrsunternehmen. Diese werden dann im IDS-Connector
des Datennehmers im Sinne seiner Geschäftsprozesse und der
Verarbeitungsregeln der Datengeber verwendet.
Die Verarbeitung der Daten (Verkehrsdaten-Fusionierung)
übernimmt eine Daten-App, deren Konformität mit den An-
forderungen des Datengebers eine Zertifizierungsstelle geprüft
hat. Sie wird im IDS-Container des MDM ausgeführt. Diese
und andere Daten-Apps können von einem unabhängigen Soft-
wareentwickler programmiert und in einem App-Store bereit-
gestellt werden. Den Auftrag dazu erteilt entweder der
Datengeber/Datennehmer oder erfolgt auf Eigeninitiative mit
dem Ziel, ein Geschäftsmodell umzusetzen.
Die durch eine App veredelten Daten bieten sich ihrerseits
wiederum als eine neue Datenquelle an, die den Nutzern des
MDM zur Verfügung steht.
11EIN GEMEINSAMER MOBILITÄTSDATENRAUM:
AUSBLICK AUF EUROPÄISCHER EBENE
Als Voraussetzung für den einheitlichen Umgang mit Mobilitäts- Real-Time Traffic Information
daten in Europa wurde durch die Europäische Kommission die
Schaffung von Nationalen Zugangspunkten (NAP, engl. Nati- Ähnliches gilt für die Bereitstellung EU-weiter Echtzeit-
onal Access Point) gefordert. Die gesetzliche Grundlage dafür Verkehrsinformationsdienste (RTTI, engl. real-time traffic
bildet die ITS-Richtlinie 2010/40/EU. Die Mitgliedstaaten sind information) gemäß der delegierten Verordnung 2015/962.
damit verpflichtet, eine Plattform anzubieten, auf der
zumindest die Metadatenbeschreibung der Mobilitäts- Hier sind beispielsweise Daten zu Verkehrsaufkommen und
daten des Landes veröffentlicht werden kann. In Ergänzung Staus, zu dynamischen Geschwindigkeitsbegrenzungen und zu
zur ITS-Richtlinie definieren verschiedene delegierte Verord- Sperrungen über den NAP zu veröffentlichen. Auch dies betrifft
nungen die Verpflichtung der Datengeber, Mobilitätsdaten neben Straßenbetreibern vermehrt private Akteure, die Zugriff
über den NAP zu publizieren: auf Fahrzeugdaten haben.
Safety-Relevant Traffic Information Multimodal Travel Information Services
Endnutzer sollen laut delegierter Verordnung 2013/886 Die delegierte Verordnung 2017/1926 zur Bereitstellung
kostenfreien Zugang zu allgemeinen für die Straßenverkehrs- EU-weiter multimodaler Reiseinformationsdienste (MMTIS,
sicherheit relevanten Verkehrsinformationen (SRTI, engl. engl. multimodal travel information services) sieht vor, dass
safety-relevant traffic information) erhalten. Zunächst sind hier statische und dynamische, sowie historische Reise- und
Straßenbetreiber in der Pflicht, vorhandene Daten, beispiels- Verkehrsdaten durch Verkehrsbehörden, Verkehrsbetreiber,
weise über Baustellen oder außergewöhnliche Witterungs- Infrastrukturbetreiber und Anbieter von nachfrageorientierten
bedingungen, zur Verfügung zu stellen. Diese werden häufig Verkehrsangeboten über den NAP bereitzustellen sind.
von Diensteanbietern genutzt, um sie Kunden zu übermitteln.
Die multimodalen Reiseplanungs- und Informationsdienste müs-
Durch zunehmend vernetzte Fahrzeuge sind aber auch immer sen miteinander verknüpfbar sein. So entstehen unionsweite
mehr private Akteure im Besitz solcher sicherheitsrelevanter Dienste für den Endnutzer.
Informationen, mit denen z. B. vorübergehend rutschige
Fahrbahnen erkannt werden können. Da diese Daten potenziell Während die aufgezählten Gesetzesinitiativen privatwirtschaftli-
auch kommerziell verwertbar sind, bestehen bezüglich der che Unternehmen dazu verpflichten, Daten in großem Umfang
Weitergabe Vorbehalte. Das Teilen der Daten in einem sicheren bereitzustellen, sehen die Firmen darin eine Gefährdung von
Datenraum kann dem entgegenwirken. Geschäftsgeheimnissen und Kundendaten. Das Teilen der sen-
siblen Daten in einem sicheren Datenraum wie dem Mobi-
lity Data Space würde hier Abhilfe schaffen. Dadurch können
Datengeber darauf vertrauen, dass ihre bereitgestellten Daten
nur gemäß festgelegter Nutzungs- und Lizenzbedingungen ver-
wendet und die Nutzung vom Datengeber kontrolliert und
überprüft werden.
Mobility Data Space | WhitepaperEin weiteres Hemmnis bezüglich der Nutzung der europäischen
NAPs ist für international agierende Unternehmen wie Fahr- Eine europäische Datenstrategie
zeughersteller und Navigationsdienstleister die immer noch
große Anzahl von Plattformen in Europa. Rund 30 NAPs, Am 19. Februar 2020 hat die Europäische Kom-
die teilweise deutlich unterschiedlich implementiert sind, mission die Mitteilung COM 2020/66 veröf-
müssen so bedient werden, um Dienste international anbieten fentlicht, in der die europäische Datenstrategie
zu können. Eine weitere Harmonisierung, oder besser die Ver- der Kommission vorgestellt wird. Diese Strate-
netzung der europäischen NAPs mit Konzepten des Mobility gie propagiert explizit die Schaffung von euro-
Data Space, wäre von vielen Seiten willkommen. paweiten Datenräumen in verschiedenen
Branchen, darunter auch der Mobilität:
Dies kann ein erster Schritt hin zum gemeinsamen europäi-
schen Mobilitätsdatenraum sein, wie er in der europäischen » [...] ein gemeinsamer europäischer Mobili-
Datenstrategie der EU-Kommission COM 2020/66 vorgesehen tätsdatenraum (engl. a Common European
ist. Insgesamt verfügt der Mobility Data Space über die notwen- Mobility Data Space), um Europa bei der Ent-
digen Konzepte, um mit diesem Datenraum »den Zugang, die wicklung eines intelligenten Verkehrssystems,
Zusammenführung und die gemeinsame Nutzung von Daten einschließlich vernetzter Fahrzeuge und ande-
aus bestehenden und künftigen Verkehrs- und Mobilitätsdaten- rer Verkehrsträger, zum Vorreiter zu machen.
banken zu erleichtern«. Ein solcher Datenraum wird den Zugang, die
Zusammenführung und die gemeinsame Nut-
zung von Daten aus bestehenden und künfti-
gen Verkehrs- und Mobilitätsdatenbanken
erleichtern; [...] «1.
Es ist aktuell davon auszugehen, dass dieses
Papier sowohl einen Einfluss auf die euro-
päische Gesetzgebung hinsichtlich der
Bereitstellung von Daten auf nationalen
Zugangspunkten als auch auf verschiedene
Förderinstrumente haben wird.
1 https://eur-lex.europa.eu/legal-content/en/ALL/
?uri=CELEX:52020DC0066
13UMSETZUNG IN
mFUND-FORSCHUNGSPROJEKTEN
Die Basis für die Entwicklung des Mobility Data Space entstammt Mit dem mFUND-Projekt »MobilityData-Space: Verknüpfung
den vom BMVI geförderten mFUND-Projekten »Vorstudie- kommunaler, regionaler und nationaler Datenplatt-
MDM-MDS« (12/2017 bis 05/2018) und »MobilityDataSpace« formen durch Data-Space-Konzepte sowie Veredelung
(06/2019 bis 05/2022). und Verwertung als Mobilitätsdaten-Ökosystem«2 wird die
Entwicklung des Mobility Data Space initiiert, der sich unter Ein-
Im Projekt »Vorstudie Verknüpfung des MDM mit dem beziehung des Mobilitäts Daten Markplatzes der BASt und wei-
geplanten Mobility Data Space« (Vorstudie-MDM-MDS) er- 1
terer kommunaler Verkehrsdatenplattformen als
arbeiteten die BASt, das Fraunhofer IVI und das Fraunhofer IAIS Mobilitätsdaten-Ökosystem etablieren soll.
potenzielle Weiterentwicklungen des MDM durch ein Integrati-
onskonzept zwischen MDM und IDS-Komponenten. Im Konzept Neue kommunale Verkehrsdaten und bundesweite Mobilitäts-
werden verschiedene multi- und intermodale Mobilitätsszenarien daten werden erschlossen und für eine sichere und souveräne
betrachtet, die Integration offener Daten aus der mCLOUD Verarbeitung auf den eigens um Data-Space-Konzepte erweiter-
berücksichtigt und potenzielle Beiträge des MDM/MDS zur ten Plattformen bereitgestellt. Mittels der Verknüpfung kommu-
Realisierung des künftigen nationalen Zugangspunkts für multi- naler Plattformen mit dem MDM lassen sich regionale Daten
modale Reiseinformationen aufgezeigt. auch auf nationaler Ebene bereitstellen und verwerten.
Diese Vorstudie bildet somit die Grundlage für die Umsetzung Im Projekt erfolgt die Weiterentwicklung des MDM und weiterer
des geplanten Mobility Data Space in einem anschließenden kommunaler Plattformen für die Unterstützung datenbasierter
Forschungs- und Entwicklungsprojekt. Sie beantwortet Services. Dazu werden sie um eine sichere und geschützte
organisatorische, fachliche und technische Fragen zum Aufbau, Ausführungsumgebung für Services bzw. Daten-Apps erwei-
dem Betrieb und der Nutzung des Mobility Data Space. tert, in denen sich Mobilitätsdaten unter Garantie der Daten-
souveränität bereitstellen und veredeln lassen. Auf diese Weise
Die wissenschaftliche Präsentation der Studie erfolgte durch sind erstmals auch sensiblere Mobilitätsdaten wie Floating Car
Veröffentlichung der Projektergebnisse auf relevanten Fach- Data (FCD) verwertbar.
konferenzen, z. B. dem ITS World Congress 2018, der MDM-
Konferenz und der mFUND-Konferenz sowie auf diversen Durch die Verknüpfung des MDM und der kommunalen Platt-
Branchentagungen, um ein Interesse an der Mitwirkung am formen zu einem dezentralen Data Space entsteht ein
Mobility Data Space bei relevanten Stakeholdern zu erzielen. föderales Mobilitätsdaten-Ökosystem. Darauf aufbauend
werden in komplexen Echtzeit-Use-Cases Beiträge zur Senkung
Aus der Vorstudie resultierte eine technische und zeitliche der Umweltbelastung, Verkehrsverflüssigung und zur multi-
Entwicklungsroadmap für den Mobility Data Space, die im modalen Pendlerbenachrichtigung geleistet.
mFUND-Projekt »MobilityDataSpace« umgesetzt und fortge-
schrieben wird.
1 https://www.bmvi.de/SharedDocs/DE/Artikel/DG/mfund-projekte/vorstudie-verknuepfung-des-mdm-mit-mds-mdmd-mds.html
2 https://www.bmvi.de/SharedDocs/DE/Artikel/DG/mfund-projekte/mobility-data-space.html
Mobility Data Space | Whitepaper2023
2022
2021
2020
2018 2019
Erweitertes Daten-App-Konzept: Daten-Apps können über einen Mobility Data Space:
Fusionierung mehrerer Datenquellen offenen Data App Store publiziert Das Mobilitätsdaten-Ökosystem des
auf dem MDM zu einer neuen virtuellen und installiert werden. Grundlage des MDM geht in den Wirkbetrieb.
Datenquelle. Mobilitätsdaten-Ökosystems.
Hosting- und Service-Angebote durch
Erweiterung des MDM durch einfaches Komplexes Daten-App-Konzept: IT-Dienstleister. Zertifizierung von
Daten-App-Konzept: Transformation Verknüpfung und Orchestrierung mehrer- Akteuren, Daten-Apps und Connectoren.
von proprietären Mobilitätsdaten in er Daten-Apps zu Verarbeitungsketten.
Standard-Formate. Externe Datenquellen (z. B. mCLOUD) Daten-Apps und maschinelle Clients
können über Daten-Apps eingebunden tauschen Daten im semantischen
und zur Verfügung gestellt werden. RDF-Format aus.
Unterstützung von Metadaten multi-
modaler Mobilitätsangebote als Sensible Mobilitätsdaten wie Floating Daten-Apps und maschinelle Clients
MMTIS-NAP oder Lieferung der MDM- Car Data und Mobilfunk-Bewegungs- (z. B. Autonome Fahrzeuge) finden
Metadaten an einen übergeordneten daten werden über den MDM in einem Datenquellen automatisch durch
MMTIS-NAP. sicheren Datenraum zur Verfügung Semantische Konzepte.
gestellt.
Erweiterung des MDM um ein Seman-
Vorstudie-MDM-MDS: Souveräne Kontrolle der Nutzung tisches Metadaten-Verzeichnis.
MDM-Erweiterungs- und Weiterent- sensibler Daten im sicheren Datenraum
wicklungskonzept. durch Datengeber.
6 Technische und zeitliche Entwicklungsroadmap für den Mobility Data Space.
15PROJEKTSTECKBRIEF
Projekttitel Ansprechpartner
»MobilityDataSpace: Verknüpfung kommunaler, regionaler und Dipl.-Inf. Sebastian Pretzsch
nationaler Datenplattformen durch Data-Space-Konzepte sowie sebastian.pretzsch@ivi.fraunhofer.de
Veredelung und Verwertung als Mobilitätsdaten-Ökosystem« Tel.: 0351 / 4640-689
www.ivi.fraunhofer.de
Verbundkoordinator
Fraunhofer-Institut für Verkehrs- und Infrastruktursysteme IVI, Projektvolumen
Dresden ca. 4 Mio. €
Projektpartner Projektlaufzeit
Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) 01.06.2019 – 31.05.2022
Fraunhofer FIT
Fraunhofer IAIS
Fraunhofer IML
Fraunhofer ISST
ivm GmbH – Integriertes Verkehrs- und Mobilitäts-
management Region Frankfurt RheinMain
Hessen Mobil – Straßen und Verkehrsmanagement
Materna Information &
Communications SE
Motionlogic GmbH
Urban Software Institute GmbH
Mobility Data Space | WhitepaperSie können auch lesen
