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Digitalisierung in Bahnunternehmen braucht Standards – dringend!

19.10.2022 - Verkehr, Technologie

Quelle: RhB

Prozessdigitalisierung einerseits, händische Übertragung von Daten in angeschlossene Systeme andererseits: Bahnunternehmen haben inzwischen unzählige Geschäftsprozesse digitalisiert. Immer deutlicher tritt indes zutage, was fehlt – die Modellierung dieser Einzelbausteine zu einem leistungsstarken Gesamtsystem. Dies wiederum setzt Standards voraus.

In vielen Bahnunternehmen ist die Liste der digitalisierten Prozesse inzwischen lang, z. B.

  • Enterprise-Resource-Planning (ERP),
  • Personal- und Dienstplanung,
  • Fahrzeugdisposition, Fahrplanung,
  • operative Disposition,
  • Kundeninformation.

Dabei sind IT-Landschaften mit zahlreichen unabhängigen Einzellösungen und ebenso vielen Medienbrüchen entstanden, die erhebliche Reibungsverluste erzeugen. Etwa, wenn Daten händisch und mitunter mehrfach in unterschiedliche Systeme übertragen werden. Oder bisher unabhängige Bestandssysteme zu unterschiedlichen Zeiten manuell synchronisiert werden.

Gleichzeitig ist der Druck hoch: So ist etwa die Kundeninformation auf stets aktuelle Planungsdaten angewiesen – in diesem Fall u. a. aus einem Planungssystem für die Fahrzeugdisposition, das jedoch nur zu Bürozeiten bedient wird. Die hieraus resultierenden Nacharbeiten kosten Zeit, belasten das ohnehin stark geforderte Personal und sind besonders fehleranfällig.

Der Aufwand, den Unternehmen für IT-Themen betreiben müssen, nimmt vor diesem Hintergrund kontinuierlich zu. So beklagen Verantwortliche, dass die Konzentration auf das eigentliche Kerngeschäft, die Beförderung von Fahrgästen und der Transport von Gütern, immer schwieriger wird. Umso dringlicher ist die Suche nach einem Ausweg. Der liegt in der Schaffung eines IT-Gesamtsystems – mit durchgängigen Prozessen durch automatisierte Übergänge.

Vorhandene Standards sind unausgereift

So einfach diese Gleichung in der Theorie klingt, so problematisch ist ihre Umsetzung in der Praxis. Denn die digitalen Lösungsbausteine lassen sich nur über standardisierte Import- und Export-Schnittstellen effizient zu einem großen Ganzen zusammenfügen. Doch genau diese bieten die meisten Systeme nicht. Vorhandene Standards sind wiederum nicht ausgereift und können nicht alle betrieblichen Anforderungen abbilden.

Werden Standards nicht weiterentwickelt, wächst die Gefahr der „Verselbstständigung“, die schlimmstenfalls in einer proprietären Anpassung mündet.

Ein prominentes Beispiel für das Fehlen von Standards, ist die Übertragung von Infrastruktur­daten, die fast alle IT-Systeme in Bahnunter­nehmen benötigen – angefangen bei der Projektierung der Stellwerke über die Instandhaltung bis hin zur Fahrplanung. Und auch die für den operativen Betrieb wichtigen Systeme wie Fahrzeugdisposition, Leitsystem und Fahrgastinformation kommen ohne Infrastrukturdaten – wenngleich weniger detailliert – nicht aus.

Der Gesamtkontext fehlt

Welche Folgen es hat, wenn Einzelsystemen der Gesamtkontext fehlt, zeigt auch das Beispiel des Fahrplans. Dieser wird bis zur dispositiven Verwendung am Betriebstag von unterschiedlichen Systemen mehrfach angereichert und hierdurch immer komplexer. So werden geplanten Fahrten nicht nur Rollmaterial und Personal zugeordnet, sondern auch Informationen für Fahrgäste am Bahnsteig, im Zug und für verschiedene Onlineauskünfte. Hierfür sind verschiedenartige Zielsysteme verantwortlich. Das wiederum heißt, Inhalte nebst Sondersymbolen sowie Sprachen für Ansagen und Sondertexte müssen jeweils passend aufbereitet werden.

Hinzu kommt, dass es oftmals der Bedienung höchst unterschiedlicher Schnittstellen bedarf. Denn die Fahrzeugflotten der Eisenbahnverkehrs­unternehmen sind üblicherweise mit fahrzeugseitigen Informationssystemen verschiedener Hersteller ausgestattet. Die Pflege und Aufrechterhaltung dieser Kommunikationsschnittstellen sind zeit- und kostenintensiv.

Umso wichtiger ist in einem solch iterativen Prozess der Datenanreicherung eine zwischen den Systemlieferanten detailliert abgestimmte Basisdatenmodellierung. Mit ihr steht und fällt die Interoperabilität und somit der Gesamterfolg des Projektes. Spätestens bei komplexeren Betriebsfällen, wie einem mehrfachen Flügelzugbetrieb, wird diese Notwendigkeit deutlich.

Jede Schnittstelle im System Bahn macht die Kommunikation komplexer.
Jede Schnittstelle im System Bahn macht die Kommunikation komplexer.

Zukunftsfähig mit Standards

Zwischen all diesen Systemen existiert weder eine einheitliche Datenmodellierung noch ein standardisiertes Austauschformat.

Selbst existierende Standardschnittstellen wie railML (Rail-way Markup Language) oder VDV räumen zu große Spielräume bei der Modellierung ein, die letztlich trotz hoher Konformität einem vollautomatischen Datenaustausch im Wege stehen. Es ist zwar davon auszugehen, dass aufgrund der komplexen Systemarchitektur in Verkehrsunternehmen eine Plug-and-Play-Funktionalität nicht erreichbar ist. Umso mehr steigt jedoch die Bedeutung flächendeckend eingesetzter Standards.

Denn diese sichern einen systemübergreifenden Datenfluss, reduzieren erforderliche, individuelle Anpassungen (z. B. Custom Tags bei railML) auf ein Minimum und achten gleichzeitig auf die nötige Modularität, um zukünftig flexibel Systemkomponenten austauschen oder erneuern zu können.

Der Rat der Experten ist eindeutig: Unternehmen sollten aktiv die Entwicklung von Standards in Gremien wie z. B. railML vorantreiben.

railML: Standardisierter Datenaustausch

railML wurde 2002 gemeinsam vom Fraunhofer-Institut für Verkehrs- und Infrastruktursysteme (IVI) in Dresden und der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH) entwickelt und wird seitdem im railML-Konsortium fortgeschrieben. Hierfür wurde die railML e. V. gegründet – ein nichtkommerzieller Zusammenschluss von Universitäten und Forschungseinrichtungen, Softwareherstellern, Beratungsunternehmen und Industrie sowie Infrastrukturbetreibern und Eisenbahnverkehrsunternehmen. Eine Mitarbeit steht allen Interessierten offen.

Gut beraten sind sie darüber hinaus, wo immer es möglich ist, auf Standards zu setzen und deren Nutzung gemeinsam mit allen Systemlieferanten zu definieren. Mittels des Dispositions- und Kundeninformationssystems PSItraffic lassen sich z. B. die angereicherten Fahrplandaten importieren und am Betriebstag für die operative Disposition weiterverarbeiten.

Für die Schaffung eines Gesamtsystems ist es schließlich wichtig, dass die Vernetzung der IT-Systeme mit der Anpassung der betrieblichen Prozesse im Unternehmen einhergeht. 

Digital und vernetzt

Der Digitalisierung von Prozessen muss dringend die Vernetzung zu einem Gesamtsystem folgen.

Nur so lassen sich die Vorteile der Digitalisierung langfristig und voll ausschöpfen. Damit dies gelingt, müssen Verkehrsunternehmen auf Standards für Datenmodellierung und -austausch setzen, ihre Weiterentwicklung in bereits vorhandenen Gremien aktiv vorantreiben und sich von der IT-seitigen Trennung zwischen Planung und operativer Disposition lösen.

Wie ist Ihre Meinung zu diesem Thema?

Robert Baumeister 
Division Manager TMS/ITCS bei PSI Transcom GmbH 
rbaumeister@psi.de