Neue Möglichkeiten zur LSA-Beeinflussung

Lange Jahre arbeiteten Städte mit analogen lokalen LSA-Beeinflussungssystemen, bei denen Busse und Bahnen direkt mit der Ampelsteuerung kommunizieren. Häufig erfolgte die Erkennung über meldepunktbasierte LSA-Anforderungen, die das Fahrzeug beim Annähern an eine Kreuzung sendete. Diese Systeme reagierten schnell, zuverlässig und unabhängig von zentralen Netzverbindungen, sind aber technisch veraltet, und die verwendeten analogen Frequenzen werden vermehrt für neue digitale Anwendungen benötigt. Deshalb bietet INIT auch eine Lösung zur lokalen LSA-Beeinflussung auf der Basis digitaler Funktechnik an.

Damit Busse „over the air“ digitale Telegramme an die Ampelanlagen verschicken können, setzt INIT auf eine zusätzliche V2X-Onboard-Unit (OBU) im Fahrzeug. Angebunden ist sie über eine sogenannte V2X-Schnittstelle (Vehicle-to-Everything). Diese Schnittstelle ermöglicht die Kommunikation mit anderen Fahrzeugen, mit Infrastruktur wie der Ampelanlage oder mit Netzwerken. Die V2X-OBU kommuniziert über eine Luftschnittstelle mit der V2X RSU (kurz für Road Site Unit, also das fest installierte Funkkommunikationsgerät der Ampel). Der INIT Bordrechner COPILOTpc oder Bordrechner mit Fahrscheindrucker EVENDpc bleiben verantwortlich für Standortverfolgung und ITCS-Anbindung.

Für die Verbindung von Bordrechner und OBU sorgt eine herstellerübergreifende PTX-Schnittstelle (PTX = public transport to everything), sodass Echtzeitinformationen wie der Standort oder die Anweisung eines Signals verarbeitet werden können. Damit sind Verkehrsunternehmen jetzt schon digital unterwegs und unabhängig vom Analogfunk. Derartige lokale Systeme mit V2X-Onboard Unit sind unter anderem im Einsatz oder geplant in Hamburg und Heilbronn.

Mit der zunehmenden Digitalisierung der Verkehrsinfrastruktur gewinnen auch zentrale LSA-Beeinflussungssysteme an Bedeutung. Hier kommuniziert der Bus nicht direkt mit der Ampel, sondern sendet seine Positionsdaten an eine zentrale Plattform. Diese wertet die Informationen aus, trifft die Beeinflussungsentscheidung und übermittelt den Anforderungsbefehl an die jeweilige Lichtsignalanlage. Mit LIVEtsp bietet INIT auch hier eine moderne, sichere Lösung: Sofern Mobilfunk vorhanden ist, erfordert sie keine zusätzlichen Hardware-Installationen im Fahrzeug oder an den Ampelanlagen.

Die Echtzeit-Fahrzeugdaten, inkl. GPS-Position, werden über offene Datenschnittstellen über das Mobilfunknetz an das Hintergrundsystem übertragen. Falls kein Bordrechner installiert ist, können die Fahrzeuge mit einem Smartphone oder Tablet und der LIVE Driver Terminal App ausgestattet werden.

Die Anfragen werden direkt aus dem LIVEtsp Hintergrundsystem von Server zu Server per Schnittstelle an den Verkehrsleitrechner oder lokalen LSA-Controller übertragen. Die Priorität wird auf der Basis festgelegter Parameter (z. B. Besetztgrad, Wichtigkeit der Route) vergeben. Über einen Webbrowser können Verkehrsunternehmen ganz einfach die Prioritätsanforderungen überwachen oder die Steuerungsparameter anpassen. Die Kreuzungen können mit einer webbasierten Oberfläche konfiguriert und kontrolliert werden. Zentralisierte Systeme laufen u. a. in Magdeburg, Ingolstadt, Turku und Denver.

Die digitale LSA-Beeinflussung ist ein wesentlicher Faktor eines wichtigen Verkehrstrends: die sogenannten kooperativen intelligenten Verkehrssysteme (kurz C-ITS). Hier tauschen vernetzte Verkehrsteilnehmende (auch Individualverkehr) und die Verkehrsinfrastruktur digitale Funknachrichten aus. C-ITS verbindet lokale und zentrale Ansätze über eine standardisierte Kommunikation zwischen Fahrzeugen und Infrastruktur. Bei der LSA-Beeinflussung kommunizieren Busse mit der Ampel über digitale Funkprotokolle (Mobilfunk/V2X).

C-ITS ermöglicht die Priorisierung aber nicht nur für Busse und Bahnen, sondern auch für Rettungsfahrzeuge oder Radverkehr – ein Schritt hin zur vernetzten, multimodalen Smart City mit MaaS-Angeboten. Mit beiden INIT Lösungen zur LSA-Beeinflussung sind Verkehrsunternehmen auf dem Weg in diese moderne Verkehrswelt.

Ob lokal-digital mit V2X OBU oder zentral: mit INIT Lösungen zur LSA-Beeinflussung können Verkehrsunternehmen den ÖPNV digital beschleunigen. Beide Systeme lassen sich auch parallel einsetzen, etwa ein zentrales System für eine komplette Stadtbahnlinie und ein lokales System für wichtige Kreuzungen. Solche hybriden Systeme verwenden zentrale und lokale Funktionen so, dass sie die Vorteile beider Systeme nutzen: netzweite Optimierung bei einem zentralen System und lokale Robustheit. Moderne Verkehrsmanagementsysteme und C-ITS Architekturen bewegen sich praktisch immer in diese Richtung. Durch den Einsatz von LSA-Beeinflussung im Allgemeinen und Hybridsystemen im Besonderen entsteht eine moderne, digitale ÖPNV-Infrastruktur, die den Verkehr flüssiger, pünktlicher und nachhaltiger macht.