Neue Technologie für den öffentlichen Nahverkehr: Wie aufkommende Technologien den Verkehr verändern

Die Verkehrssysteme befinden sich an einem spannenden Wendepunkt, an dem neue Technologien für den öffentlichen Nahverkehr einen beispiellosen Wandel vorantreiben. Die wachsende Prävalenz von intelligenter, vernetzter Transport Die Technologie hat das Potenzial, die Art und Weise, wie Menschen leben, sich fortbewegen und mit Nahverkehrssystemen interagieren, grundlegend zu verändern.

Neue Technologien für den öffentlichen Nahverkehr bieten potenzielle Lösungen für überlastete Stadt- und U-Bahn-Verkehrssysteme und ein besseres und sichereres Fahrerlebnis.

Technologien wie leistungsstarke mobile 5G-RouterKünstliche Intelligenz (KI) und die zunehmende Verfügbarkeit von Edge-Computing Lösungen helfen Verkehrsbetrieben, mehrere Ziele zu erreichen. Diese Fortschritte helfen den Verkehrsbetrieben, ihre Infrastruktur zu vereinfachen, alle Onboard- und Backhaul-Systeme nahtlos und kosteneffizient zu verwalten und System- und Sicherheitsdaten zu verarbeiten, um intelligente Erkenntnisse zu gewinnen - all dies wirkt sich bereits auf die Zukunft der Mobilität aus.

Wie 5G, IoT und Edge neue Technologien für den öffentlichen Nahverkehr unterstützen

 

Technologien wie 5G, das Internet der Dinge (IoT), 5G Mobilfunk Geräte und Edge Computing werden den öffentlichen Nahverkehr drastisch verändern und herkömmliche Systeme in Bezug auf Effizienz, Flexibilität und Kosteneffizienz hinter sich lassen. Während 5G-Netze eine schnelle Verbindung für Datenströme mit hoher Bandbreite bieten, ermöglicht IoT eine kostengünstige Ferndatenerfassung und -überwachung für nahezu jedes Gerät. Und Edge Computing bietet verteilte Rechenleistung, um auf diese Daten zuzugreifen, sie zu verarbeiten und darauf zu reagieren.

Öffentliche Nahverkehrssysteme auf der ganzen Welt unterscheiden sich stark voneinander, sowohl hinsichtlich der derzeit verwendeten Technologie als auch hinsichtlich ihres Modernisierungsansatzes. Einige Städte verfügen über die Infrastruktur, die Kapazität und die Systemeffizienz, um jährlich Millionen von Fahrgästen zu befördern, hinken aber bei der Einführung neuer und innovativer Technologien noch hinterher, wie die Ergebnisse verschiedener Städte im 2020 Urban Mobility Readiness Index zeigen.

Spielt der Innovationsgrad einer Stadt eine Rolle, wenn ihr öffentliches Verkehrssystem noch in Betrieb ist? So erhielt Madrid zwar eine relativ niedrige "Innovations"-Punktzahl, lag aber bei der Systemeffizienz unter den Top 10 und bei der allgemeinen Mobilitätsbereitschaft unter den 50 untersuchten Städten auf Platz 16. Allerdings müssen die Verantwortlichen für den städtischen Nahverkehr heute feststellen, dass fehlende Investitionen in Innovationen ihre Städte bald daran hindern könnten, neue Technologien zu übernehmen und den Weg für künftiges Wachstum und Rentabilität zu ebnen.

Die COVID-19-Pandemie hat einige dieser Bedenken deutlich gemacht, da die Verkehrsbetriebe um die Gewährleistung der öffentlichen Sicherheit ringen. Zu den wichtigsten Bereichen, in denen viele veraltete Systeme aufgerüstet werden müssen, um ein besseres und sichereres Erlebnis an Bord zu bieten, gehören:

• Freihändige Fahrpreiserhebung
• Verbesserte Sicherheit an Bord mit hochauflösenden Kameras
• Automatische Fahrgastzählsysteme für das Kapazitätsmanagement im öffentlichen Verkehr
• Zuverlässige Wi-Fi-Dienste für Passagiere
• Qualitätskommunikation, digitale Beschilderung und Geolokalisierungsdienste

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Erfahren Sie, wie Digi TX64 5G diese Anforderungen mit einer kosteneffizienten Lösung erfüllt, in unserem Blogbeitrag 5G in öffentlichen Verkehrsmitteln und kommerziellen Transportsystemen.
 

Neue Technologien, die den öffentlichen Nahverkehr verändern werden

Mit der zunehmenden Verfügbarkeit von 5G-Netzehat der öffentliche Nahverkehr die Möglichkeit, auf intelligente Weise autonome Verkehrsmittel und vieles mehr einzusetzen. Mit IoT Geräten, die die Verkehrstechnologie verbinden, können intelligente Städte ausgeklügelte Systeme zur Datenerfassung und -verarbeitung entwickeln, die den öffentlichen Nahverkehr verbessern.

Öffentliche Verkehrssysteme können ein intelligentes, vernetztes System mit innovativen Verkehrstechnologien wie

• Fahrerlose Fahrzeuge: Während die meisten Menschen zunächst an autonome Autos und Lastwagen denken, könnten fahrerlose Fahrzeuge bald auch Busse, Straßenbahnen, U-Bahnen und sogar Drohnentaxis umfassen. Der Einsatz von KI-Anwendungen für die Streckenführung autonomer öffentlicher Verkehrsmittel kann das Risiko für menschliche Fahrer verringern, die Sicherheit und Effizienz verbessern und im Notfall die koordinierte Umleitung sich überschneidender Strecken ermöglichen.
• Emissionsfreie Busse: Bei der Suche nach Möglichkeiten zur Verbesserung der Systemeffizienz und zur Verringerung des Kohlendioxidausstoßes rücken auch emissionsfreie Busse in den Vordergrund. Während Elektrobusse am weitesten verbreitet sein werden, können Städte auch in Busse investieren, die mit Wasserstoff oder komprimiertem Erdgas betrieben werden. Und mit IoT kann eine Flotte von emissionsfreien Bussen aus der Ferne auf Leistungsprobleme überwacht werden, so dass Wartung und Reparaturen effizient geplant werden können.
• Schnellverkehr: Neben autonomen und emissionsfreien Fahrzeugen untersuchen die städtischen Verkehrssysteme auch, wie man den Schnellverkehr in bestehende Systeme einbinden kann. Dieser Begriff bezieht sich zwar meist auf Schnellzüge oder Hyperloop-Systeme, kann sich aber auch auf Schnellbusse beziehen, die über eigene Fahrspuren und Vorrang an Kreuzungen verfügen - etwas, bei dem ein intelligentes Verkehrsmanagement helfen kann.
• Intelligentes Verkehrsmanagement: Mit der zunehmenden Verbreitung intelligenter Städte eignet sich die dafür erforderliche IT- und Kommunikationsinfrastruktur gut für intelligente Verkehrsmanagementsysteme. Diese Systeme ermöglichen eine zentrale Verkehrssteuerung, die es den Verkehrsbehörden erlaubt, Ampeln, Kameras, Notfallrouten und Routen des öffentlichen Nahverkehrs intelligent zu verwalten.
• Mobility-as-a-Service-Modelle (MaaS): Mit MaaS können öffentliche Verkehrssysteme Apps für Fahrgäste anbieten, die das mobile Ticketing unterstützen. Die Fahrgäste können eine Reise durch die Stadt mit multimodalen Transportoptionen planen und einen Weg von Bus-, Straßenbahn- und U-Bahn-Linien bis hin zu Fahrrädern und Rollbändern aufzeichnen. Dies gibt den Menschen die Möglichkeit, über eine einzige Schnittstelle und ein einziges Bezahlportal auf verschiedene Mobilitätsoptionen zuzugreifen und diese zu bezahlen, während die Geräte von IoT alle Daten erfassen, die ein solches System möglich machen.

Gemeinsam können diese innovativen Technologien künftige Mobilitäts-Ökosysteme schaffen, die intelligente, zugängliche und kostengünstige Transportmöglichkeiten bieten. Jetzt stehen viele Städte vor einer Herausforderung: Wie können sie diese neuen Technologien in bestehende - und oft uneinheitliche und unterschiedliche - IT-Systeme integrieren?

Der aktuelle Stand der Technologie im öffentlichen Verkehr

In den letzten zwanzig Jahren schien der öffentliche Verkehr in seiner Entwicklung hinter anderen Segmenten des Verkehrssektors zurückzubleiben. digitale Transformation. Oft ist es die bestehende IT-Infrastruktur, die die Verkehrsbetriebe davon abhält, neue Lösungen zu integrieren. Daher müssen die Lösungen für die Probleme des öffentlichen Nahverkehrs diese Hauptmerkmale aufweisen:

• die Möglichkeit, Kosten zu senken, z. B. durch Konsolidierung unterschiedlicher Technologien
• Sie bieten einen äußerst überzeugenden ROI, z. B. durch die Reduzierung der Implementierungs- und Verwaltungskosten.
• Zukunftssicherheit, um sicherzustellen, dass die heute getätigten Investitionen auch in Zukunft Bestand haben

Unabhängig davon, ob es sich um eine Herstellerbindung oder eine komplizierte Hardware handelt, kann es schwierig sein, die im öffentlichen Verkehrswesen eingesetzte Technologie aufzurüsten, in neue Lösungen zu integrieren oder zu ersetzen. Aus diesem Grund sind die Transportlösungen von Digi so konzipiert, dass sie die vielfältigen und komplexen Anforderungen von Verkehrssystemen erfüllen und gleichzeitig extrem schnell einsatzbereit sind, eine systemweite Überwachung und Verwaltung mit Digi Remote Manager® bieten und den Verkehrsbetrieben den Übergang zu 5G - der Netzwerktechnologie der Zukunft - ermöglichen.
 

Anreize zur Verbesserung der Technologie im öffentlichen Verkehr

Insgesamt soll der öffentliche Verkehr mehrere wichtige Funktionen erfüllen, die die derzeit überlasteten Systeme nicht immer leisten können. Effiziente, zugängliche öffentliche Verkehrsmittel sollten:

• Grundlegende Mobilität für Menschen, die keine andere bequeme oder erschwingliche Möglichkeit haben, um den Zugang zu Beschäftigung, medizinischer Versorgung und kommunalen Ressourcen zu demokratisieren.
• Verbesserung der wirtschaftlichen Lebensfähigkeit der Stadtzentren - sowohl durch Beschäftigungsmöglichkeiten in den Verkehrssystemen als auch durch sichere, bequeme und komfortable Möglichkeiten für das Pendeln zur Arbeit innerhalb der Stadt.
• Förderung der öffentlichen Sicherheit durch Verringerung der Umweltverschmutzung, der Verkehrsüberlastung und des Unfallrisikos.
• Verringerung des kollektiven Kohlenstoff-Fußabdrucks einer Gemeinschaft.

Laut einer von der American Public Transportation Association (APTA) in Auftrag gegebenen Studie "könnten ausbleibende Investitionen in die Modernisierung der öffentlichen Verkehrsinfrastruktur ... [könnte] zu einem Verlust von 340 Milliarden Dollar an kumulierten Geschäftsumsätzen zwischen 2017 und 2023 führen." Das ist ein starker Anreiz für die öffentliche Hand, Initiativen zur Modernisierung der Infrastruktur und zur Einführung künftiger öffentlicher Verkehrstechnologien Priorität einzuräumen.

In einem positiveren Licht betrachtet, sind hier einige der inspirierenden Punkte aus dem APTA-Artikel:

• Jeder in den öffentlichen Verkehr investierte Dollar bringt 5 Dollar an wirtschaftlichem Ertrag.
• Jede 1 Milliarde Dollar, die in den öffentlichen Verkehr investiert wird, unterstützt und schafft etwa 50.000 Arbeitsplätze.
• Jede 10-Millionen-Dollar-Investition in den öffentlichen Nahverkehr führt zu 30 Millionen Dollar Umsatzsteigerung.
• Jede Betriebsinvestition von 10 Millionen Dollar bringt 32 Millionen Dollar Umsatzsteigerung.
• Schätzungsweise 39 Milliarden Dollar der Ausgaben für den öffentlichen Verkehr fließen in den privaten Sektor.

Investitionen in die Technologie des öffentlichen Nahverkehrs sind also durchaus zwingend!
 

Die Herausforderungen bei der Einführung neuer Technologien im öffentlichen Verkehr

Während die 5G- und IoT -Technologie einen vielversprechenden Weg zur Verbesserung des öffentlichen Nahverkehrs und seiner IT-Infrastruktur bieten, gibt es einige Herausforderungen, die Stadtplaner und IT-Betriebsteams bewältigen müssen. Aufgrund der vielfältigen Hardware- und Softwarelösungen, die viele öffentliche Nahverkehrssysteme nutzen, Optimierung des intelligenten Verkehrsmanagements und andere Transitsysteme können sich als schwierig erweisen.

Viele Verkehrsbehörden und -agenturen verwenden wahrscheinlich eine Vielzahl von Anwendungen für Funktionen wie Kapazitätsmanagement, Sicherheit, Fahrpreiserhebung und Fahrtenstatistiken. Die Vereinheitlichung der Kontrollen oder des Endbenutzerzugangs für diese Funktionen in einer einzigen Schnittstelle kann teuer und zeitaufwändig sein.

In vielen Fällen ist es nicht möglich, alte IT-Infrastrukturen und -Anwendungen vollständig zu ersetzen, insbesondere wenn man bedenkt begrenzte Budgets für Modernisierungsbemühungen. Durch den Einsatz von einheitlichen IoT Geräten - wie Digi TX64 5G und Digi TX64 5G Schiene - Transitsysteme können 5G nutzen, um datengesteuerte Funktionen über mehrere Plattformen und Anwendungen hinweg konsistent zu überwachen, zu integrieren und zu verwalten.
 

Wie intelligente öffentliche Verkehrsmittel bestehende Probleme lösen können

Gemäß der Projektionen der Vereinten NationenBis 2050 werden 68 % der Menschen in städtischen Gebieten leben. Ohne Modernisierung werden die öffentlichen Verkehrssysteme, die diese Gebiete versorgen, mit der Nachfrage zunehmend überfordert sein. Die Modernisierung der bestehenden Verkehrstechnik kann eine Herausforderung sein, 5G und IoT Geräte bieten die Chance, diese Veränderungen jetzt erfolgreich durchzuführen, um sich auf die Zukunft der Mobilität vorzubereiten.

Mit intelligenten Verkehrsmitteln wird die Stadtbevölkerung nicht nur zuverlässigere und leichter zugängliche Mobilitätsoptionen haben, sondern auch Transit-IT-Teams werden profitieren bessere Transparenz und Kontrolle über die Plattformsicherheit. Insgesamt erleichtern 5G- und IoT -Geräte die Implementierung intelligenter Technologien und schaffen das, was die US-Verkehrsministerium nennt intelligente Verkehrssysteme (ITS), die:

• Unterstützung der automatisierten Verkehrssteuerung und Routenplanung, um das Risiko von Unfällen aufgrund menschlicher Fehler zu verringern (sei es durch automatisierte IT-Operationen oder den Einsatz autonomer Fahrzeuge).
• Verbesserung der Transporteffizienz. Verkehrsbetriebe können maschinelles Lernen (ML) und KI-Modelle nutzen, um Daten von Edge-Geräten IoT zu analysieren und Transportrouten zu erstellen und zu ändern, um den Verkehr, den Fahrzeugverschleiß und den Kraftstoffverbrauch zu verringern. Außerdem können intelligente Systeme den Einsatz von emissionsfreien Bussen, elektrischen Straßenbahnen und autonomen Fahrzeugen planen, um den CO2-Fußabdruck des Systems weiter zu verringern.
• Bessere Erfahrungen für die Fahrgäste durch einen zuverlässigeren Service und verantwortungsvolle, aktuelle Informationen über die Verfügbarkeit von Verkehrsmitteln, Kapazitäten und Serviceausfällen.

Die Aussichten für die ÖPNV-Technologie

Wie schnell sich der öffentliche Nahverkehr auf globaler Ebene verändert, hängt davon ab, inwieweit es den Akteuren des öffentlichen Sektors und den Experten gelingt, die Zustimmung der wichtigsten politischen Entscheidungsträger zu gewinnen. In den Industrieländern müssen die Verkehrsbetriebe die Herausforderungen bewältigen, die die veraltete Infrastruktur mit sich bringt, während die Entwicklungsländer datengesteuerte Lösungen in die noch im Aufbau befindliche Infrastruktur integrieren.

Bei der weiteren Entwicklung von 5G sind Meilensteine der Schlüssel zur Realisierung seines Wertes. Im Januar 2022, inmitten der laufenden Streitigkeiten zwischen FAA, FCC und Fluggesellschaften, sorgte die Inbetriebnahme eines großen Teils des C-Bandes bei Geschwindigkeitstests für eine angenehme Überraschung bei vielen 5G-Mobilfunknutzern. Auch wenn es theoretisch aufregend ist und vielleicht für das Anschauen von Videos in überfüllten Räumen geeignet ist, steht die Umwälzung noch bevor.

Digi freut sich sehr über die Kontrolle, die mehrere Fortschritte mit sich bringen werden:

• Netzwerk-Slicing, das mehrere virtualisierte Netzwerke über eine gemeinsame Multi-Domain-Infrastruktur ermöglicht
• Die Mikropositionierung (über Sidelink, erweitertes GNSS und andere) und das damit verbundene Bewusstsein für Fahrzeuge, Organisationen und Einzelpersonen wird in den intelligenten Städten von morgen intelligente Entscheidungen ermöglichen.
• Das V2X-Ökosystem, das die Erfahrung und das Bewusstsein für Präzisionskontrolle und Sicherheit im öffentlichen Nahverkehr und auf den Straßen der Stadt mit sich bringt

Diese Themen werden Gegenstand künftiger Blogbeiträge sein, sobald diese Technologien auf den Markt kommen und über die Digi-Produktplattformen verfügbar sind.

Im Jahr 2022 werden die meisten Menschen diese Technologien noch nicht in Aktion sehen. Aber es gibt eine Vielzahl von Pilotprojekten für CV2X, fahrerlose Shuttles tauchen bei Großveranstaltungen, Flughäfen und Stadtversuchen auf. Und in industriellen Umgebungen wie Bergwerken, Häfen und Lagerhäusern sind fahrerlose Fahrzeuge bereits alltäglich. Der Übergang zu fahrerlosen Autos auf allen Straßen wird vielleicht erst in einigen Jahren erfolgen, aber eines ist sicher: Er wird weitgehend auf der 5G- (und künftigen 6G-)Technologie basieren.

Viele Großstädte haben sich bereits auf den Weg gemacht, um intelligente öffentliche Verkehrsmittel und IoT Geräte einzuführen. In New York City zum Beispiel verwaltet die Verkehrsbehörde 14.000 Kreuzungen über Digi Remote Manager® und eine Mobilfunk -Verbindung, um einen viel genaueren Überblick über das Geschehen in der Stadt zu haben. Dies geschah bei der Modernisierung des Verkehrsmanagements und der Kommunikation der Stadt.

Mit der zunehmenden Verbreitung von Smart Cities werden diejenigen Städte einen Vorteil haben, die die 5G- und IoT -Technologie nutzen und der digitalen Transformation und Innovation Priorität einräumen. Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, wie Digi dabei hilft, IoT und intelligente Transportlösungen bereitzustellen, die Verkehrssysteme vorantreiben, besuchen Sie unsere Seite über den öffentlichen Nahverkehr. Oder kontaktieren Sie uns, um ein Gespräch darüber zu beginnen, wie Digi Ihren Bedarf an Konnektivität im öffentlichen Verkehr unterstützen kann.