Nahtlose Interaktion mobiler und stationärer Fahrgastinformation
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Nahtlose Interaktion mobiler
und stationärer Fahrgastinformation
Ein zentrales System mit offenen Schnittstellen unterstützt das Zusammenspiel
der Fahrgastinformation in den Zügen und an den Stationen herstellerunabhängig.
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THOMAS AUNER | DANIEL HAAS re VDV 45x-Schnittstellenformate organisiert Integration von Hardware
werden. Neue Kommunikationsformate, wie Ein weiteres Beispiel für eine technische He-
z. B. SIRI SX u. a., stehen bereits in den Start- rausforderung ist die Anbindung vorhande-
Die Einbettung neuer Bauteile und Hard- löchern und werden in der Zukunft weitere ner Hardwarekomponenten an die zentrale
warekomponenten in ein existierendes Ge- Verbreitung finden. Die Bereitschaft, Daten Software. Diese Bauteile können einerseits
samtsystem der Fahrgastinformation, die doppelt zu pflegen oder manuell von einem Abfahrtsmonitore, Überkopfanzeiger oder
Integration neuer Produkte in bestehende System in ein anderes zu übernehmen, nahm auch Informationsstellen an Bahnhöfen sein.
Lösungen und die Sicherstellung der Funk- in den vergangenen Jahren immer weiter ab, Es kann sich jedoch auch um die Integration
tionalität sind Herausforderungen, denen sowohl von Unternehmen als auch von ihren von Zügen der Bestandsflotte handeln, die
sich Eisenbahnverkehrsunternehmen (EVU) Mitarbeitenden. Gefordert sind durchgängige beispielsweise mit dem FIS eines anderen Her-
und Hersteller von Fahrgastinformations- Informationsströme, von der Fahrplanplanung stellers ausgerüstet sind.
systemen (FIS) stellen müssen. Es gibt fast zur Fahrplanerfassung, der Personalplanung In diesem Fall ist die Innovationskraft der
kein EVU mehr, das noch überhaupt keine und Fahrzeugeinsatzplanung über den Echt- Hersteller von zentralen Softwarelösungen
Informationssysteme für seine Fahrgäste zeitdatenaustausch bis zur Stellwerkanbin- gefragt, die einen Weg für eine sichere Kom-
betreibt. Dies bedingt sowohl Anpassungs- dung. Jegliche Dateneingabe soll nur einmal munikation mit den Zügen und der Stations-
fähigkeit auf allen Seiten als auch tech- erfolgen und weitergegeben werden. Die Fle- hardware suchen und finden müssen, um EVU
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nische Konzepte, die offen und tragfähig xibilität und die Zukunftsorientierung der FIS- ein Gesamtsystem bereitstellen zu können.
sind. Proprietäre Systeme sind im Markt Anbieter werden damit auf die Probe gestellt. Dieser Weg kann beispielsweise mit leistungs-
immer weniger gefragt, sondern Kommuni- Sie müssen beweisen, dass sie willens und in fähigen Schnittstellen oder mit Softwareadap
kation, Flexibilität und Interaktion. der Lage sind, sich auf neue Bedingungen ein- tern zur Anbindung von Bestandshardware
zustellen und jahrelang gelebte Praxis neu zu geebnet werden.
ordnen oder gar komplett zu überarbeiten.
„Stationäre Fahrgastinformation“ Immer mehr sind moderne, offene und stan- Interaktion von mobiler
Der Teil des FIS, der die Leitstelle umfasst, in dardisierte Schnittstellen auf Basis von Web- und stationärer Fahrgastinformation
der alle Informationen in einer zentralen Soft- technologien, wie HTTP, REST und WebHooks, Mobile und stationäre Fahrgastinformation
ware zusammengeführt werden und die Hard- gefordert. Das Upgrade bestehender Soft- müssen zwingend interagieren. Nur so sind
warekomponenten des FIS, die an Stationen und warelösungen auf solche Schnittstellen ist als unnötige Mehraufwände, Doppeleingaben,
Bahnhöfen fest verbaut sind, wird als „stationäre“ Herausforderung nicht zu unterschätzen. Sie fehleranfällige Konvertierungen von Daten zu
Fahrgastinformation bezeichnet. Sie scheint auf kann einen Anbieter von zentralen Software vermeiden, die zu Inkonsistenzen führen kön-
den ersten Blick der einfachere oder zumindest lösungen sogar vor unlösbare Forderungen nen. Fahrgastinformation soll die Fahrgäste
der weniger komplexe Teil des Gesamtsystems stellen, je nachdem, wie die jeweilige Software zuverlässig informieren und auch ein positives
zu sein, jedoch täuscht der Eindruck oftmals. technisch, also an der Codebasis organisiert Erlebnis für den Fahrgast bieten. Es sind nicht
ist und mit welchen Werkzeugen gearbeitet mehr allein rein informative Auskünfte gefragt,
Notwendige Software wurde. Je nachdem, wie viel „technische Hy- sondern zum FIS parallel zu sehendes Infotain-
Die zentrale Softwarelösung muss als Herz- potheken“ sich bei einer Software über die ment mit Unterhaltungs-, Nachrichten- und
stück des Systems mit vielen Prozessbeteilig- Jahre ihres Bestehens angesammelt haben, ist Informationsthemen soll dem Fahrgast Aktua-
ten wie Datendrehscheiben, Fahrplansoftware, es schwer bis unmöglich, eine Migration auf lität über den reinen Fahrplan hinaus vermit-
Fahrzeugen oder auch anderen Systemen wie moderne webbasierte Technologien in ange- teln. Nahtlose Interaktion zwischen mobiler
Stellwerken kommunizieren, Informationen messener Zeit und mit vertretbarem Aufwand und stationärer Fahrgastinformation entsteht
austauschen, Integration herstellen und Aus- umzusetzen. leichter, wenn alle Prozessbeteiligten zusam-
wertungen ermöglichen – kurz: Sie soll die
Bedürfnisse und Anforderungen der unter-
schiedlichen Anwender bedienen.
So ist beispielsweise die verlässliche Anbin-
dung an die für die Einsatzregion maßgeb-
liche Datendrehscheibe zum Austausch von
Echtzeit
informationen ein wichtiger Teil im
Gesamtgefüge des Systems. Eine erhöhte
Schwierigkeit besteht jedoch, wenn eine Linie
Daten an mehrere Datendrehscheiben in meh-
reren Regionen liefern oder von dort abfragen
muss. Grenzüberschreitende Zugverbindun-
gen stellen genau diese Anforderung. Die
Kommunikation muss dann ggf. über mehre- Abb. 1: Funktionslevel der internen Fahrzeugschnittstelle Quelle: CN-Consult GmbH
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und selbst bei Retrofit-Projekten wird über ver-
schiedenste Zweidrahtlösungen mit geringem
Aufwand eine Netzwerkverbindung über die
Kupplungen hergestellt. Aus diesen Gründen
erscheint es im Jahr 2021 sehr angebracht,
eine netzwerkbasierte Schnittstelle für die
Kommunikation verschiedener FIS anzuden-
ken.
Eine Herausforderung ist jedoch die Netz-
werkadressierung. Diese ist, meist historisch
gewachsen, sehr unterschiedlich und nicht
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immer kompatibel zueinander. Selbst gleiche
FIS verwenden je nach EVU- und Hersteller-
wunsch zum Teil unterschiedliche Adres-
sierungskonzepte. Dies hängt auch mit den
Anforderungen bezüglich Multitraktion zu-
sammen. Der Ausweg ist die Verwendung von
Multicast. Als ein Subset des IPv4-Standards
ermöglicht es die Kommunikation zwischen
Netzwerkteilnehmern, ohne dass diese sich im
gleichen logischen Adressnetzwerk befinden
Abb. 2: Funktionsprinzip Datenaustausch ohne physikalische Schnittstelle Quelle: CN-Consult GmbH bzw. die IP-Adressen der anderen Teilnehmer
kennen müssen.
Daraus ergibt sich die technologische Basis für
menarbeiten und sich im Projekt gemeinsam Zugteilen) und uneinheitlicher Fahrgastinfor- eine solche Schnittstelle: Eine netzwerkbasier-
an einen Tisch setzen, um zum Wohle des mation für den Fahrgast. Das ist das genaue te Multicast-Schnittstelle zur übergreifenden
Kunden eine Kommunikationsstrategie der Gegenteil von „nahtloser Interaktion“. Kommunikation.
unterschiedlichen Komponenten festzulegen. Eine ähnliche Aufgabe stellte sich auch bei
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Dabei ist es entsprechend leichter, wenn die der Kommunikation zwischen mobiler und Der Inhalt einer solchen Schnittstelle
Schnittstellen offen angelegt sind und die stationärer Fahrgastinformation. Dank der von Wenn die Kommunikationstechnologie gege-
Kommunikation und die Softwareprotokolle CN-Consult entwickelten MPI-Schnittstelle ben ist, folgt der nächste Schritt, die Inhalte
gut dokumentiert sind und untereinander aus- (Mobile Passenger Information) [1, 2] gibt der Kommunikation festzulegen. Diese erge-
getauscht werden können. es mittlerweile einen Quasi-Standard für die ben sich hauptsächlich aus den Anforderun-
Partnerschaft ist also gefragt und nicht Ab- herstellerunabhängige Echtzeitdatenkommu- gen. Welche Daten müssen für bestimmte
schottung, wenn das Projekt der nahtlosen nikation zwischen mobilem FIS und rechner- Betriebsfälle untereinander ausgetauscht
Integration gelingen soll. gestütztem Betriebsleitsystem. Die Frage, die werden? Um das Mehrfachbedienen in un-
daraus resultiert: Wäre es möglich, eine offene, terschiedlichen Führerständen zu vermeiden,
Standardisierte Fahrgastinformations- standardisierte Schnittstelle für den fahrzeug ist mindestens der Austausch der aktuellen
schnittstelle zwischen Fahrzeugen internen Datenaustausch für FIS zu entwickeln Zugnummer nötig. Das Übertragen von Halte-
Für die nahtlose Fahrgastinformation im Fahr- und zu etablieren? wünschen aus dem angehängten Fahrzeug ist
zeug ist auch die Kommunikation zwischen Die Vorteile einer solchen Schnittstelle lie- ebenso wichtig, wird jedoch oft schon über die
aneinandergekoppelten Fahrzeugen von ent- gen auf der Hand. Sie würde es ermöglichen, Bordsysteme des Zugs und die Türfreigabesys-
scheidender Bedeutung. Üblicherweise wird Fahrzeuge unterschiedlicher Fabrikate mit- teme erreicht. Auch das Übertragen von Son-
im Fuhrpark eines EVU nicht immer die kom- einander zu koppeln und dabei auch eine dertexten für Innen- und Außenanzeigen wäre
plette Fahrzeugflotte auf einmal ersetzt. Und durchgängige Fahrgastinformation zu ge- hilfreich für Tf und Fahrgast. Der Austausch
selbst wenn dies der Plan ist, ist es durch lange währleisten. Das böte EVU in der Übergangs- von Statusinformationen von eingesetzten
Lieferzeiten der Hersteller in einer Phase von phase auf Neufahrzeuge einen erheblichen Geräten (Anzeigen, Verstärker, Kameras) wäre
zwei bis drei Jahren wünschenswert, wenn Flexibilitätsvorteil. Mehr noch: Mit einer sol- für den Tf von Vorteil.
Neu- und Bestandsfahrzeuge miteinander chen Schnittstelle ist auch der langfristige Schnell wird klar, dass es sehr unterschiedliche
gekoppelt werden können. Durch teilstan- Einsatz einer gemischten Flotte problemlos Integrationstiefen geben kann. Je tiefer die In-
dardisierte Kupplungen ist dies mechanisch möglich. Und auch der Wechsel von einem tegration zweier Systeme, umso mehr Aufwand
und elektrisch oft möglich. Was jedoch oft zu auf den anderen mobilen Fahrgastinforma- und umso kompatibler (bezogen auf interne
Herausforderungen führt, ist die Verwendung tionslieferanten wäre somit für ein EVU viel Konzepte) müssen die Systeme zueinander
unterschiedlicher mobiler FIS in der gesam- einfacher realisierbar, da die Fahrgastinfor- sein. Es ist daher zielführend, die Schnittstelle in
ten Flotte. Auch wenn der Hersteller eines FIS mation auch bei gekoppelten Fahrzeugen verschiedene fachliche Dienste bzw. Funktions-
bereit ist, eine Schnittstelle zu einem anderen unterschiedlicher Systeme weiter sicherge- level zu unterteilen (Abb. 1). Dies hat sich auch
System zu entwickeln, scheitert es oft an der stellt ist. bei der MPI-Schnittstelle bewährt.
Offenheit anderer Zulieferer. Die Schnittstel-
len sind proprietär und sehr spezifisch für das Die Technologie einer solchen Schnittstelle Funktionslevel 1
jeweilige FIS entwickelt. So ist es in der Praxis Wurden in der Vergangenheit oft analoge und Im niedrigsten Funktionslevel sollte zumin-
gar nicht möglich, eine Schnittstelle zu einem komplexe Schnittstellen wie RS232, CAN-Bus dest der Austausch der aktiven Zugnummer
Zweitsystem herzustellen. Der fehlende Da- oder IBIS-Bus für die Kommunikation verwen- möglich sein. Dies vermeidet die Mehrfach-
tenaustausch der unterschiedlichen Systeme det, ist die Kommunikation über Netzwerk bedienung der unterschiedlichen Systeme
führt dann zu Mehraufwand für den Triebfahr- mittlerweile seit mindestens einem Jahrzehnt und bietet somit einen Gewinn. Aber selbst
zeugführer (Tf) (z. B. Eingabe der gleichen Zug- Standard. Bei Neufahrzeugen gehört die Über- bei diesem einfachen Informationsaustausch
nummer auf beiden FIS in den verschiedenen tragung von Netzwerksignalen zur Normalität, muss die Bedeutung der Zugnummer einheit-
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lich und für beide Systeme verständlich sein.
Gegebenenfalls muss ein Mapping der ausge-
tauschten Zugnummer auf die intern verwen-
dete Zugnummer erreicht werden.
Funktionslevel 2
In diesem Funktionslevel wäre die Möglich-
keit wünschenswert, dem anderen Fahrzeug
eine Zugnummer aktiv mitzuteilen. Dadurch
wären Szenarien mit unterschiedlichen Zug-
nummern (z. B. Flügelzüge) umsetzbar. Auch
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das gezielte Verschicken von Sondertexten
(z. B. Wagen geschlossen) auf die Anzeigen Abb. 3: Kopplung von Neu- und Bestandsfahrzeugen bei der Appenzeller Bahnen AG Quelle: H. Krille
des anderen Fahrzeugs wäre ein weiterer In-
tegrationsschritt.
und der Fahrgast ist in jedem Fahrzeugteil je- zum zentralen System erfolgen. Gerade für
Funktionslevel 3 derzeit einheitlich informiert. den Austausch der Daten im Funktionslevel 1
Mit Funktionslevel 3 wäre eine sehr tiefe Inte- scheint dies plausibel zu sein. Es wird nur eine
gration zwischen den unterschiedlichen Sys- Ein MPI-Server als Vermittlungsstelle kleine Menge an Daten ausgetauscht und der
temen gewährleistet. Um das zu erreichen, ist für die Kommunikation Austausch findet nicht sehr oft statt. In MPI ist
zusätzlich noch der Austausch folgender Infor- Sollte die Kommunikation innerhalb des Fahr- bereits die Möglichkeit vorgesehen, dass ein
mationen nötig: Status von FIS-Komponenten, zeugverbunds aufgrund unterschiedlicher Fahrzeug über die Zentrale einem anderen
Übertragung von Kamerabildern bei Nutzung Technologien nicht oder nur mit hohem Auf- Fahrzeug die Zugnummer übermittelt. Somit
von Fahrgastsprechstellen, Echtzeitdatenaus- wand möglich sein, ergibt sich durch die Ver- wäre es möglich, das Funktionslevel 1 zu errei-
tausch, wie z. B. Anschlüsse an kommenden wendung der MPI-Schnittstelle auch noch ein chen, auch ohne eine physikalische Verbindung
Stationen, Fahrzeitprognosen etc. zusätzliches Szenario: Die Kommunikation zwischen den unterschiedlichen Fahrzeugen.
Somit ist ein nahtloser Datenaustausch zwi- zwischen den Fahrzeugen könnte auch über Dies wäre für einige Projekte und Übergangs-
schen beiden Fahrzeugtypen gewährleistet das Internet und über die MPI-Schnittstelle phasen von enormem Vorteil (Abb. 2).
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Praxisbeispiel für eine Umsetzung Fazit Mit dieser Schnittstelle sind ganz neue Fahr-
Das EVU Berg-See-Bahn besitzt bereits zehn Neu- Die von der CN-Consult entwickelte MPI-Schnitt- zeugersatzkonzepte denkbar, ohne Einschrän-
fahrzeuge des Herstellers A und eine Bestands- stelle ist bei der Appenzeller Bahnen AG, den kungen bei der Fahrgastinformation.
flotte von 15 älteren Fahrzeugen von demselben Bahnen der Jungfraubahn Holding AG und der
Hersteller. Aktuell ist es für das EVU möglich, bei- Aare Seeland mobil AG in der Schweiz im Einsatz QUELLEN
de Fahrzeugtypen in Kombination einzusetzen. und dient als einheitlicher Standard in der Kom- [1] Neumann, C.; Haas, D.: Moderne Fahrgastinformation im Zug, EI-Spezial
Schienenfahrzeuge, EI 09/2015, S. 47–49
Für den Ersatz der Bestandsfahrzeuge erwägt das munikation zu Fahrzeugen unterschiedlicher [2] Neumann, C.; Haas, D.: Fahrgastinformation im Zug, EI 04/2019, S. 26–28
EVU die Anschaffung zwölf neuer Fahrzeuge vom FIS-Lieferanten. In Kombination mit dem zentra-
Hersteller B. Der Hersteller der Bestandsfahrzeu- len System DiLoc|Motion, das die Integration ver-
ge und der neue Lieferant einigen sich darauf, schiedener existierender Bestandssysteme über
die Schnittstelle zum FIS-Informationsaustausch Schnittstellen zulässt, sind Lösungen entstan-
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nach Funktionslevel 2 umzusetzen. Nach der Lie- den, die individuelle Anforderungen und Wün-
ferung des ersten Fahrzeugs und Abnahme der sche der EVU berücksichtigen und die Fahrgäste Thomas Auner
Schnittstelle zwischen den unterschiedlichen FIS- durchgängig in Echtzeit informieren. Zusätzlich Vertriebsleiter
Lieferanten hat der Tf so die Möglichkeit, beim erhöht sich für die EVU auch die Flexibilität be- thomas.auner@cn-consult.eu
Fahrtrichtungswechsel immer nur im jeweils füh- züglich des Fahrzeugeinsatzes.
renden Fahrzeug das Bedienpanel zu bedienen Durch den Einsatz offengelegter Schnittstel-
und kann sich sicher sein, dass auch das mitge- len und einem Produktportfolio, das sowohl
führte Fahrzeug die gleiche Fahrgastinformation stationäre als auch mobile Fahrgastinforma-
anzeigt. Ergibt sich im laufenden Betrieb mal tion anbietet, ist CN-Consult in der Lage, EVU
eine Türstörung in einem Fahrzeugteil, hat er die bezüglich Fahrgastinformation alles aus einer
Option, von jeder Fahrzeugseite aus eine Sonder- Hand anzubieten, ohne dass ein Vendor-Lock-
Daniel Haas
meldung an die Außenanzeigen des betroffenen In entsteht. Das heißt, EVU können auch in der CIO, Leiter IT und Entwicklung
Fahrzeugteils auszugeben. Zukunft einzelne Systeme ersetzen. daniel.haas@cn-consult.eu
Das EVU hat somit die Perspektive, auch in der Die Einführung einer zusätzlichen standardi-
Übergangszeit den Fuhrpark miteinander zu sierten Schnittstelle zur Kommunikation von
kombinieren und bleibt so weiterhin flexibel in FIS-Systemen innerhalb der Fahrzeuge wäre Beide Autoren:
der Fahrzeugeinsatzplanung (Abb. 3). ein weiterer Schritt zur Flexibilitätssteigerung. CN-Consult, Mittenaar
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11.10. – 15.10.21
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