Einführung eines Betriebshofmanagementsystems für ... - VAB Berlin

Einführung eines Betriebshofmanagementsystems für BERNMOB
A new depot management system for BERNM
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SYSTEMLÖSUNGEN/ SYSTEM SOLUTIONS
Hans Peter Schneider. Die Städtischen Verkehrsbetriebe Bern –
BERNMOBIL – haben im Juli 2009 mit der Verkehrsautomatisierung
Berlin GmbH (VAB) einen Werkvertrag zur Lieferung
und Inbetriebnahme eines integrierten Betriebshofmanagementsystems
abgeschlossen.
Der Vertrag beinhaltet die Realisierung
und Installation eines
Betriebshofmanagementsystems
(BMS) für alle Betriebshöfe des
Verkehrsunternehmens. Vorangegangen
war eine viermonatige
Phase, in welcher der Funktionsumfang
sowie die Anforderungen
an das BMS in mehreren
mehrtägigen Arbeitsberatungen
diskutiert wurden. Als Ergebnis
der Beratungen wurde einvernehmlich
ein Pflichtenheft erstellt,
welches Grundlage für die Realisierung
ist. Die Beratungen fanden
durchweg in einer angenehmen
konstruktiven Atmosphäre
statt. Von Anfang an wurden
möglichst viele Betroffene in die
Diskussion einbezogen, wobei
nicht nur die Anforderungen an
die künftige Software berücksichtigt
wurden, sondern insbeson -
dere auch die Auswirkung auf
bestehende Arbeitsabläufe.
Derzeit betreibt BERNMOBIL vier
Betriebshöfe. Der größte Betriebshof,
gleichzeitig der Hauptsitz
des Unternehmens, befindet
sich zentral gelegen am Eigerplatz.
Dieser Betriebshof besteht
aus einem Unter- und Obergeschoss
für Busse sowie einer Abstellhalle
für die Trambahnen.
Weitere Betriebshöfe befinden
sich in Burgernziel (Tram) und in
der Freiburgstraße (Bus). Für die
Tram ist ein kompletter Neubau
in der Bolligenstraße geplant,
welcher Mitte 2011 in Betrieb gehen
soll.
Bei der Konzeption des BMS
wurde besonderes Augenmerk
darauf gelegt, das BMS nahtlos in
die vorhandene IT-Landschaft
einzubetten und vorhandene
Softwaresysteme effektiv einzubinden.
So verfügt das Managementsystem
über eine Vielzahl
von Schnittstellen zu anderen
technischen Systemen.
Zu einem modernen BMS gehört
heutzutage selbstverständlich, dass
Aus- und Einfahrten automatisch
registriert werden und dem Einsatzleiter
stets ein Überblick über
die aktuellen Fahrzeugstandorte
auf dem Betriebshof geliefert
wird.
Zur Verfolgung der Fahrzeugbewegungen
der Tram wird das
vorhandene Identifikationssystem
(PSK) genutzt, welches an ausgewählten
Punkten über Oberleitungskontakte
eine Identifikation
der Fahrzeuge ermöglicht. Diese
Variante der Fahrzeugidentifika -
tion ist bei schienengebundenen
Fahrzeugen ausreichend.
Da sich Busse im Gegensatz zur
Tram nicht in fixen Spuren bewegen,
werden an die Busortung
höhere Anforderungen gestellt.
Hier wird ein spezielles Ortungssystem
eingesetzt, das in enger
Zusammenarbeit mit der VAB
weiterentwickelt wurde.
Dabei handelt es sich um ein
innovatives Funkortungssystem,
welches den freien 2,4-GHz-Bereich
zur Datenkommunikation
nutzt. Es werden Sensoren (so genannten
Anker) eingesetzt, die
erkennen, ob in ihrem Empfangsbereich
Tags vorhanden sind. Jedes
Fahrzeug ist mit einem Tag
ausgerüstet, welcher an das
Bordnetz angeschlossen ist und
somit keine zusätzliche Stromversorgung
benötigt. Die Tags sind
aktiv und melden sich bei den
Sensoren. Die eigentliche Ortung
basiert auf der Messung der Entfernungen
zwischen Tag und
Sensoren anhand der Signal -
laufzeiten.
Eine Ortung bezieht sich immer
auf einen räumlichen Bereich. Der
Betriebshof wird in separate Bereiche
unterteilt, welche manuell
über entsprechende Dialoge in
das Ortungssystem eingepflegt
werden. Je nachdem, welche Anforderungen
an die Genauigkeit
der Ortung in einem konkreten
Bereich gestellt werden, werden
folgende Ortungsarten unterschieden:
Positionsgenaue Ortung:
Hiermit wird ein Fahrzeug einer
konkreten Spur innerhalb des Abstellbereiches
zugeordnet und die
Längsposition (innerhalb dieser
Spur) mit einer Toleranz von maximal
einem Meter bestimmt. Diese
Art der Ortung wird für die
Abstellhallen sowie den Werkstattbereich
verwendet und stellt
somit den überwiegenden Teil der
Ortung dar.
Bereichsgenaue Ortung – Anwesenheitserkennung:
Das Ortungssystem stellt lediglich
die Anwesenheit des Tags, und
damit des Fahrzeuges, innerhalb
des definierten Bereiches fest.
Diese Variante wird bei BERN-
MOBIL nicht eingesetzt.
Annäherung – Anwesenheits -
erkennung mit Entfernungsangabe:
Zusätzlich zur Anwesenheitserkennung
wird die Entfernung
eines Tags zu einem Anker bestimmt.
Diese Ortungsvariante
wird für die Registrierung der
Aus- und Einfahrt und als Auslöser
für die automatische Zielermittlung
verwendet.
Die Fahrzeugortung quasi in Echtzeit
ermöglicht es dem BMS, die
Fahrzeuge automatisch auf die
entsprechenden Abstellplätze zu
leiten. Die Ermittlung eines geeigneten
Abstellplatzes ist ein komplexer
Algorithmus, bei dem das
BMS diverse Randbedingungen
berücksichtigt. Dabei werden neben
der aktuellen Hofbelegung,
den Zuordnungen von Vorzugssowie
Ausschlusstypen zu Spuren
und den aktuellen Einsatzeinschränkungen
des Fahrzeuges
auch bereits vorgenommene Planungen
hochgerechnet sowie die
Disposition und Zielzuweisungen
der anderen Fahrzeuge berücksichtigt.
Ein erster Meilenstein war die
Werkabnahme Ende Dezember
2009 im Hause der Verkehrsautomatisierung
Berlin GmbH. Vor
sechs Vertretern von BERNMOBIL
wurde im Testzentrum die Funk -
tionstüchtigkeit des BMS demonstriert.
Da die Schnittstellen zu anderen
technischen Systemen wie z.
B. zu SAP und zur Fahrzeugortung
in einer Laborumgebung nicht zur
Verfügung stehen, wurden diese
mittels selbstentwickelter Software
simuliert. Diese Software dient
gleichzeitig als Werkzeug, um das
BMS auf Herz und Nieren zu tes -
ten. Die Depots von BERNMOBIL
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Hofbild Depot Eigerplatz
Eigerplatz Depot
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Schnittstellen des BMS zu anderen
Systemen
BMS interfaces to other systems
werden schrittweise in das Betriebshofmanagementsystemeingebunden,
wobei mit dem Depot
Eigerplatz ab März 2010 begonnen
wird. Die anderen Depots
folgen in den Monaten darauf, so
dass bis Mitte 2011 alle Depots
inklusive des Neubaus in der Bolligenstraße
auf das neue System
umgestellt sein werden.
peter.schneider@vaberlin.de

IL OBIL (Switzerland)
Hans Peter Schneider. In July 2009, Bern's transport authority
BERNMOBIL commissioned Verkehrsautomatisierung Berlin
GmbH (VAB) to supply and commission an integrated depot management
system.
The contract covers realisation
and installation of a depot mana -
gement system (BMS) for all the
depots operated by the transport
authority. It was signed after a
four-month phase, in which func -
tion scope and requirements were
discussed in several day-long
workshops in a pleasant, con -
structive atmosphere with as
many “involved” persons as
possible, looking at the impact on
work sequences as well as the
software requirements. At the
end of the workshops, specifi -
cations were compiled which
formed the basis for realisation.
BERNMOBIL currently operates
4 depots. The largest depot and
headquarters of the company
are in a central location on
Eigerplatz, with two floors for
buses and a hall for trams. There
is also a tram depot in Burgernziel
and a bus depot in Freiburg -
strasse. A new tram depot is to be
constructed in Bolligenstraße,
which should be commissioned
mid 2011.
When designing the depot mana -
gement system, special attention
was paid to embedding the sys -
tem smoothly into the existing IT
landscape and efficiently inte -
grating existing software systems.
1 2
The management system has a
number of interfaces to other
technical systems
Today, depot management sys -
tems must automatically register
entering and exiting vehicles and
provide dispatch managers with
an overview of vehicle locations
on the depot.
To track tram vehicle movements,
the existing identification system
(PSK) is used, which facilitates
vehicle identification at selected
points via overhead line contacts.
This type of vehicle identification
is sufficient for rail-based vehicles.
As buses do not move on fixed
tracks, bus locating is more de -
manding. Here, a special locating
system which was devel -
oped in close co-operation with
VAB is deployed.
This is an innovative RFID locating
system which uses the free 2.4-
GHz range for data communi -
cation. Sensors (called armatures)
are deployed which recognise the
presence of tags in their reception
range. Each vehicle is equipped
with a tag which is connected to
the vehicle power supply and thus
does not require any additional
power source. The tags are active
and emit pulses to the sensors.
Locating is based on measure -
ment of the distances between tag
and sensors via the signal pro -
pagation times.
Locating always refers to an area.
The depot is divided into separate
segments, which are entered
manually into the locating system
in corresponding dialogues. De -
pending on precision require -
ments when locating in a specific
segment, the following types of
locating are possible:
Precise-position locating:
With this variant, vehicles are
allocated to a specific track within
the siding area and the longitudinal
position (within this track)
is determined with a tolerance of
max. 1 m. This type is the most
common type of locating and is
used for halls and workshops.
Precise segment locating –
presence recognition:
This locating system merely
establishes the presence of tags
and thus of vehicles within defined
segments. This variant is not
used at BERNMOBIL.
Approach - presence recogni -
tion with distance information:
In addition to presence recogni -
tion, the distance of a tag to an
armature is determined. This
locating variant is used to register
entrance and exit and as a
trigger for automatic destination
determination.
Vehicle locating in quasi real time
allows BMS to guide vehicles
automatically to corresponding
sidings. Determination of a suit -
able parking siding is a complex
algorithm, performed by BMS
taking different factors into
consideration including depot
occupation, track preferences
and exclusions, vehicle-deploy -
ment restrictions, plans for the
particular vehicle, and the
scheduling and destination allo -
cations of other vehicles.
One important milestone was
the FAT at the end of December
2009 at VAB. The functional effi -
ciency of the BMS was demon -
strated in the test centre in the
presence of 6 representatives of
BERNMOBIL. As the interfaces to
other technical systems such as
SAP and to vehicle locating are
not available in a ”laboratory
environment”, these were simulat -
ed by software developed inhouse
for the purpose. This soft -
ware can also be used to test the
BMS.
BERNMOBIL depots are being
gradually integrated into the
depot management system, beginning
with Eigerplatz Depot
from March 2010. By mid 2011 all
depots including the new one in
Bolligenstraße should be con -
verted to the new system.
peter.schneider@vaberlin.de
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