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16 SYSTEMLÖSUNGEN/ SYSTEM SOLUTIONS VABdepot – Systemlösungen für das Betriebshofmanagement VABdepot – System solutions for depot ma Dr. Wilfried Naumann. Betriebshofmanagementsysteme (BMS) sind das Markenzeichen der VERKEHRSAUTOMATISIERUNG BERLIN GMBH. Sie hat das Produkt Anfang der 90er Jahre gemeinsam mit ihren Kunden definiert und permanent weiterentwickelt. Technische Zuverlässigkeit und hohe Wirtschaftlichkeit kennzeichnen die mehr als 30 Referenzlösungen, die inzwischen europaweit realisiert wurden. Betriebshofmanagementsysteme für Busse und Bahnen haben wegen ihrer Schnittstellen einen zentralen Platz in den komplexen DV-Systemen der Verkehrsunternehmen eingenommen. Ausgehend vom Fahrplan ermitteln sie für jeden Verkehrstag den konkreten Fahrzeugbedarf und verknüpfen anforderungsgerecht Fahrzeuge und Umläufe. Dabei werden vielfältige Restriktionen berücksichtigt und notwendige Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten eingeplant. Jedem einfahrenden Fahrzeug kann sofort ein Stellplatz zugewiesen werden. Die Überwachung der planmäßigen Ausfahrten trägt zur Erhöhung der Verkehrsqualität bei. Auf Störungen und Unregelmäßigkeiten kann zeitnah und wirksam reagiert werden. Dies erfordert eine automatische Ortung und Visualisierung der Fahrzeuge auf dem Gelände des Betriebshofs. Im Gegensatz zur Ortung auf der Strecke können globale satellitengestützte Navigationsverfahren und digitale Karten nicht verwendet werden. Vielmehr werden Ortungsverfahren benötigt, die sowohl im Indoor- als auch im Outdoorbereich schnell und präzise Informationen bereitstellen, welches Fahrzeug gerade welchen Bereich, welche Spur oder welchen Stellplatz befährt oder verlässt. Die Visualisierung der Fahrzeugstandorte erfolgt in übersichtlichen Strukturbildern, welche den Disponenten jederzeit einen Überblick über die momentane Hofbelegung vermitteln. Bisher wurden für die Fahrzeug - or tung auf Betriebshöfen meist sogenannte RFID-Systeme (Radio Frequency Identification) verwendet. Diese bestehen aus Trans pondern, Readern und einem IT-System. Die Reader erzeugen ein elektromagnetisches Feld (2,4 GHz), welches die mobilen Transponder anregt, ein „ein- gebranntes“ Festdatentelegramm über eine Entfernung von mehreren Metern zu senden. Die Reader übertragen das empfangene Festdatentelegramm (Code) ergänzt durch einen Zeitstempel über WLAN oder Ethernet zum IT-System, wo es logisch ausgewertet wird. Strukturelle Nachteile dieser Ortungssysteme sind ihre Anfälligkeit gegenüber Messfehlern, die nur punktförmige Erfassung von Fahrzeugstandorten und der hohe Investitions- und Installationsaufwand. Auf der Suche nach Ortungsverfahren, die weitgehend kabellos einsetzbar sind und eine permanente Flächenortung ermöglichen, konnte ein neuartiges Funk - ortungssystem evaluiert und für Betriebshofmanagementsysteme nutzbar gemacht werden. Hierbei werden in den Fahrzeugen aktive Tags montiert, die mit stationären Sensoren im Frequenzband 2,4 GHz kommunizieren und anhand von Signallaufzeiten Abstände mit einer Genauigkeit von einem halben Meter ermitteln. Je nach Anzahl und Positionierung der Sensoren lässt sich damit eine spur- und stellplatzgenaue Ortung, eine bereichsgenaue Ortung oder das Erkennen einer Annäherung aus Entfernungen von bis zu 300 Metern realisieren. Bei den Sensoren handelt es sich um ein selbstorganisierendes Funknetzwerk, welches nur an wenigen Stellen Gateways zum Anschluss an das betriebliche Ethernet benötigt. Damit steht eine äußerst wirtschaftliche und flex - ible Lösung zur Verfügung, die für den Einsatz bei Bussen und Bahnen geeignet ist. Auf dem Betriebshof Wetzlarer Straße in Potsdam wurde dieses System erstmals für die Busortung eingesetzt. Die Inbetriebnahme erfolgte am 14. Dezember 2009. 33 Sensoren orten die 55 Busse in neun Bereichen, steuern die Schranken im Einfahrtbereich und liefern über die BMS Communication-Schnittstelle die notwendigen Prozessdaten an das Betriebshofmanagement. Das gleiche Ortungssystem wird gegenwärtig in den Betriebshöfen Eigerplatz und Freiburgstraße der Städtischen Verkehrsbetriebe Bern (Bernmobil) installiert. Hier kommen circa 130 Sensoren zum Einsatz. 170 Busse werden mit Tags ausgerüstet. Die Inbetriebnahme des Betriebshofmanagementsystems ist ab Januar 2010 vorgesehen. Im November 2009 wurde ein neues Betriebshofmanagementsystem für Bus und Straßenbahn auf den Betriebshöfen Burgau und Clara-Zetkin-Straße der Jenaer Nahverkehrsgesellschaft mbH (JeNah) mit einem ähnlichen Ortungssystem in Betrieb genommen. Hier erzeugen die Tags Ortungsimpulse im Ultrawideband (UWB). Die Sensoren ermitteln den Standort aus Laufzeit - differenz- und Winkelmessungen. Mit der Integration der neu - artigen Funkortung haben die Betriebshofmanagementsysteme der Verkehrsautomatisierung Berlin GmbH einen entscheidenden Innovationsschub erhalten, der zu mehr Wirtschaftlichkeit, ver besserter Qualität und höherer Zuverlässigkeit im ÖPNV führt. wilfried.naumann@vaberlin.de 3
nagement 1 2 1 Reader, EinfahrtBusbetriebshof Nord, Kölner Verkehrs-Betriebe AG (KVB) 2 Transponder 3 Betriebshof Burgau, JeNah 4 Betriebshof Eigerplatz, Bernmobil 1 Reader Entrance to bus depot Nord, Kölner Verkehrs-Betriebe AG (KVB) 2 Transponder 3 Burgau Depot, JeNah 4 Eigerplatz Depot, Bernmobil Visualisierung Fahrzeugstandorte Betriebshof Gerwigstraße, Verkehrsbetriebe Karlsruhe GmbH (VBK) Visualisation of vehicle locations on Gerwigstraße Depot, Verkehrsbetriebe Karlsruhe GmbH (VBK) Dr. Wilfried Naumann. Depot management systems (BMS) are the hallmark of VERKEHRSAUTOMATISIERUNG BERLIN GMBH. VAB defined the product at the be-ginning of the 1990s Together with customers and has enhanced it ever since. The over 30 reference solutions now in operation all over Europe are distinguished by technical reliability and high economic efficiency. Depot management systems for buses and trains have taken a central place in the complex DP systems at transport authorities because of their interfaces. Based on the timetable, ex-act vehicle requirements are determined for each operating day and vehicles and runrounds are connected accordingly. Restrictions are taken into consideration, and maintenance and service work is allowed for. Each vehicle entering the depot can immediately be allocated a parking space. Monitoring of scheduled exits adds to transport quality. It is possible to react to malfunctions and irregularities immediately and efficiently. All of this requires automatic locating and visualisation of vehicles on the depot. Global satel-lite-aided navigation procedures and digital cards deployed for loca- 4 ting on the line cannot be used as locating procedures must provide fast and precise information on both indoor and outdoor depot facilities on which vehicle is crossing or leaving which segment, track, or park-ing place. Vehicle locations must be visualised in clear structural images, giving dispatchers an overview of depot occupation at all times. Until now, RFID systems were generally used to locate vehicles on depots. These consist of transponders, readers and an IT system. The readers generate an electromagnetic field (2.4 GHz), which stimulates the mobile transponders to transmit a fixed data telegram over a distance of several metres. The readers transmit the fixed data telegram (code) received supplemented by a time stamp via WLAN or Ethernet to the IT system, where it is logically evaluated. The structural disadvantages of these locating systems are their susceptibility to measuring errors, the fact that detection of vehicle locations is only punctual, and the high investment and installation effort involved. When looking for a largely wireless positioning procedure which allows uninterrupted wide-area locating, another form of RFID technology was evaluated and found suitable for depot management systems. This entails mounting active tags on vehicles which communicate with stationary sensors in the 2.4 GHz frequency range and establish clearances with a precision of 0.5m based on signal propagation delays. Depending on number and positioning of the sensors, precise track and parking place locating, exact segment locating or recognition of approaching vehicles from distances of up to 300m are possible. The sensors form a self-organising radio network which only requires gateways for connection to the operational Ethernet at a few locations. This is therefore an extremely economical and flexible solution suitable for deployment on buses and trains. This system was first used to locate buses on Wetzlarer Straße depot in Potsdam and commissioned on 14th December 2009. 33 sensors locate 55 buses in 9 segments, control the barriers in the entry area and supply the necessary process data to the depot management system via the BMS communication interface. The same locating system is now also installed on the depots at Eigerplatz and Freiburgstraße operated by Bernmobil in Switzerland. Here, about 130 sensors are deployed and 170 buses are equipped with tags. Commissioning of the depot management system is planned for spring 2010. In November 2009, a new depot management system was commissioned with similar technology for buses and trams on Burgau und Clara-Zetkin-Straße Depots operated by Jenaer Nahverkehrsgesellschaft mbH (JeNah). In this case, the tags generate locating pulses in ultra-wide band (UWB). The sensors determine the loca - tion from transit-time difference and angle measurements. With the integration of the new type of RFID positioning, depot man agement systems supplied by Verkehrsautomatisierung Berlin GmbH have received a decisive innovation boost, which leads to greater economic efficiency, enhanced quality and greater reliability in public transport. Wilfried.Naumann@vaberlin.de 17
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