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

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

Technologien wie 5G, das Internet der Dinge (IoT), Mobilfunk und Edge-Computing verändern den öffentlichen Nahverkehr grundlegend und lassen herkömmliche Systeme in puncto Effizienz, Flexibilität und Wirtschaftlichkeit weit hinter sich. Während 5G-Netze eine schnelle Konnektivität für Datenströme mit hoher Bandbreite bieten, IoT das IoT eine ferngesteuerte, kostengünstige Datenerfassung und -überwachung für nahezu jedes Gerät. Und Edge-Computing stellt verteilte Rechenleistung bereit, um auf Erkenntnisse aus diesen Daten zuzugreifen, sie zu verarbeiten und entsprechend zu handeln.

Öffentliche Nahverkehrssysteme auf der ganzen Welt modernisieren sich in unterschiedlichem Tempo, wobei es erhebliche Unterschiede darin gibt, wie die Betreiber in digitale Infrastruktur, vernetzte Fahrzeuge und intelligente Verkehrssysteme investieren. Zwar befördern viele Städte jedes Jahr Millionen von Fahrgästen, doch hängt ihre Bereitschaft, Mobilität der nächsten Generation zu unterstützen, von mehr als nur den Fahrgastzahlen ab. Aktuelle globale Mobilitätsstudien wie der „BCG City Mobility Compass 2026“ bewerten Faktoren wie die Erreichbarkeit mit öffentlichen Verkehrsmitteln, digitale Innovation, Nachhaltigkeit, betriebliche Effizienz und multimodale Integration und zeigen dabei auf, dass die weltweit führenden Verkehrsbetriebe zunehmend auf Echtzeitdaten und vernetzte Technologien setzen, um ihren Service und ihre Widerstandsfähigkeit zu verbessern.

Technologien wie 5G, das Internet der Dinge (IoT), Mobilfunk und Edge-Computing verändern den öffentlichen Nahverkehr grundlegend und lassen herkömmliche Systeme in punctoEffizienz, Flexibilität und Wirtschaftlichkeit weit hinter sich. Während 5G-Netze eine schnelle Konnektivität für Datenströme mit hoher Bandbreite bieten, IoT das IoT eine kostengünstige Datenerfassung und -überwachung aus der Ferne für nahezu jedes Gerät. Und Edge-Computing stellt verteilte Rechenleistung bereit, um auf Erkenntnisse aus diesen Daten zuzugreifen, sie zu verarbeiten und entsprechend zu handeln.

Öffentliche Nahverkehrssysteme auf der ganzen Welt modernisieren sich in unterschiedlichem Tempo, wobei es erhebliche Unterschiede darin gibt, wie die Betreiber in digitale Infrastruktur, vernetzte Fahrzeuge und intelligente Verkehrssysteme investieren. Zwar befördern viele Städte jedes Jahr Millionen von Fahrgästen, doch hängt ihre Bereitschaft, Mobilität der nächsten Generation zu unterstützen, von mehr als nur den Fahrgastzahlen ab. Aktuelle globale Mobilitätsbewertungen wie der „BCG City Mobility Compass 2026“ bewerten Faktoren wie die Erreichbarkeit des öffentlichen Nahverkehrs, digitale Innovation, Nachhaltigkeit, betriebliche Effizienz und multimodale Integration und zeigen dabei auf, dass die weltweit führenden Verkehrsbetriebe zunehmend auf Echtzeitdaten und vernetzte Technologien setzen, um ihren Service und ihre Widerstandsfähigkeit zu verbessern.

Spielt der Innovationsgrad einer Stadt eine Rolle, wenn ihr öffentliches Nahverkehrssystem noch funktionsfähig ist? Wir sind der Meinung, dass „Ja“ die richtige Antwort ist, allerdings mit Einschränkungen. Während Madrid beispielsweise eine relativ niedrige „Innovations“-Bewertung erhielt, rangierte die Stadt dennoch unter den Top 10 hinsichtlich der Systemeffizienz und belegte unter den 50 analysierten Städten den 16. Platz bei der allgemeinen Mobilitätsbereitschaft. Allerdings stellen die Verantwortlichen für das städtische Verkehrsmanagement heute fest, dass mangelnde Investitionen in Innovation ihre Städte bald daran hindern könnten, neue Technologien einzuführen und den Weg für zukünftiges Wachstum und Zukunftsfähigkeit zu ebnen.

Da Herausforderungen im Bereich der öffentlichen Gesundheit und der Cybersicherheit die Liste der Probleme, mit denen sich Verkehrsbetriebe auseinandersetzen müssen, noch verlängern und sich die Interessenvertretung der Bürger ständig weiterentwickelt, bemühen sich die Verkehrsbetriebe intensiv darum, die öffentliche Sicherheit ihrer Fahrgäste zu gewährleisten. Zu den Schlüsselbereichen, in denen viele veraltete Systeme modernisiert werden sollen, um ein besseres und sichereres Fahrerlebnis zu bieten, gehören unter anderem:

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

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Erfahren Sie in unserem Blogbeitrag „5G im öffentlichen Nahverkehr und in gewerblichen Transportsystemen“, wieder Digi TX65 5Gdiese Anforderungen mit einer kostengünstigen Lösung erfüllt.

Neue Technologien, die den öffentlichen Nahverkehr verändern werden

Die zunehmende Verfügbarkeit von5G-Netzen ermöglicht es den Verantwortlichen im öffentlichen Nahverkehr, autonome Verkehrsmittel intelligent einzusetzen – und vieles mehr. Durch IoT die Verkehrstechnik vernetzen, können Smart Cities ausgefeilte Systeme zur Datenerfassung und -verarbeitung entwickeln, die das Erlebnis im öffentlichen Nahverkehr verbessern.

Öffentliche Nahverkehrssysteme können ein intelligentes, vernetztes System rund um innovative Verkehrstechnologien schaffen, wie zum Beispiel:

• Fahrerlose Fahrzeuge: Auch wenn man dabei zunächst an autonome Pkw und Lkw denkt, könnten zu den fahrerlosen Fahrzeugen bald auch Busse, Straßenbahnen, U-Bahn-Wagen und sogar Drohnen-Taxis gehören. Der Einsatz von KI-Anwendungen zur Routenplanung im autonomen öffentlichen Nahverkehr kann das Risiko für menschliche Fahrer verringern, die Sicherheit und Effizienz verbessern und im Notfall eine koordinierte Umleitung bei sich überschneidenden Routen ermöglichen.
• Emissionsfreie Busse: Dadie öffentlichen Verkehrsbetriebe nach Möglichkeiten suchen, die Effizienz ihrer Systeme zu verbessern und den CO₂-Ausstoß zu senken, gewinnen emissionsfreie Busse zunehmend an Bedeutung. Auch wenn Elektrobusse wohl am weitesten verbreitet sein werden, könnten Städte sich ebenfalls dafür entscheiden, in Busse zu investieren, die mit Wasserstoff oder komprimiertem Erdgas betrieben werden. Und dank des IoT lässt sich eine Flotte emissionsfreier Busse aus der Ferne auf Leistungsprobleme überwachen, sodass Wartungs- und Reparaturarbeiten effizient geplant werden können.
• Schnellverkehr: Nebenautonomen und emissionsfreien Fahrzeugen beschäftigen sich städtische Nahverkehrssysteme auch damit, wie Schnellverkehr in bestehende Systeme integriert werden kann. Dieser Begriff bezieht sich zwar meist auf Schnellbahnzüge oderHyperloop-Systeme, kann aber auch Schnellbusse umfassen, die über eigene Fahrspuren und Vorfahrt an Kreuzungen verfügen – was durch ein intelligentes Verkehrsmanagement unterstützt werden kann.
• Intelligentes Verkehrsmanagement: Da Smart Cities immer mehr Verbreitung finden, eignet sich die dafür erforderliche IT- und Kommunikationsinfrastruktur hervorragend für intelligente Verkehrsmanagementsysteme. Diese Systeme ermöglichen eine zentralisierte Verkehrssteuerung, sodass Verkehrsbetriebe Ampeln, Kameras, Notfallrouten und Linien des öffentlichen Nahverkehrs intelligent steuern können.
• Mobility-as-a-Service (MaaS)-Modelle: Mit MaaS können öffentliche Verkehrsbetriebe Fahrgast-Apps bereitstellen, die mobiles Ticketing unterstützen. Fahrgäste können eine Fahrt quer durch die Stadt unter Nutzung multimodaler Verkehrsmittel planen und dabei eine Route zusammenstellen, die von Bus-, Straßenbahn- und U-Bahn-Linien bis hin zu Fahrrädern und Fahrsteigen reicht. So haben die Menschen die Möglichkeit, über eine einzige Benutzeroberfläche und ein einziges Zahlungsportal auf verschiedene Mobilitätsoptionen zuzugreifen und diese zu bezahlen, während IoT alle Daten erfassen, die ein solches System erst möglich machen.

Gemeinsam können diese innovativen Technologien Mobilitätsökosysteme der Zukunft schaffen, die intelligente, barrierefreie und kostengünstige Verkehrsoptionen bieten. Nun stehen viele Städte vor einer Herausforderung: Wie können sie diese neuen Technologien in bestehende und oft uneinheitliche sowie vielfältige IT-Systeme integrieren?

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Wie Verkehrsbetriebe IoT Transportstrategien für einen intelligenteren, effizienteren Betrieb einsetzen können

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Der aktuelle Stand der Technologie im öffentlichen Verkehr

In den letzten zwanzig Jahren schien der öffentliche Nahverkehr bei seiner digitalen Transformation hinter anderen Bereichen des Verkehrssektors zurückzubleiben. Oft ist es die bestehende IT-Infrastruktur, die Nahverkehrssysteme daran hindert, neue Lösungen zu integrieren. Daher müssen Lösungen für Probleme im öffentlichen Nahverkehr folgende Schlüsselmerkmale 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

Ob es nun um Herstellerabhängigkeit geht oder um den Einsatz einer Vielzahl komplizierter Hardwarekomponenten – die im öffentlichen Nahverkehr verwendete bestehende Technologie lässt sich oft nur schwer aufrüsten, in neue Lösungen integrieren oder ersetzen. Aus diesem Grund sind die Verkehrslösungen von Digi so konzipiert, dass sie vielfältige, komplexe Anforderungen von Nahverkehrssystemen erfüllen. Gleichzeitig lassen sie sich extrem schnell implementieren, bieten eine systemweite Überwachung und Verwaltung mit Digi Remote Manager® und ermöglichen es den Verkehrsbetrieben, auf 5G – die Netzwerktechnologie der Zukunft – umzusteigen.

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.
• Die öffentliche Sicherheit durch die Verringerung von Umweltverschmutzung, Verkehrsstaus und Unfallrisiken fördern.
• Verringerung des kollektiven Kohlenstoff-Fußabdrucks einer Gemeinschaft.

DieAmerican Public Transportation Association(APTA) ist der Ansicht, dass Investitionen in den öffentlichen Nahverkehr das Wirtschaftswachstum ankurbeln, Arbeitsplätze schaffen und Innovationen fördern, und hat erklärt: „Jeder Dollar, der in den öffentlichen Nahverkehr investiert wird, bringt langfristig einen wirtschaftlichen Ertrag von 5 Dollar.“ Das ist ein starker Anreiz für politische Entscheidungsträger, Initiativen zur Modernisierung der Infrastruktur und zur Einführung zukunftsweisender Technologien im öffentlichen Nahverkehr Priorität einzuräumen.

Die Herausforderungen bei der Einführung neuer Technologien im öffentlichen Verkehr

Zwar bieten 5G- und IoT vielversprechende Möglichkeiten zur Verbesserung des öffentlichen Nahverkehrs und seiner IT-Infrastruktur, doch gibt es dabei einige Herausforderungen, die Stadtplaner und IT-Betriebsteams bewältigen müssen. Aufgrund der großen Vielfalt an Hardware- und Softwarelösungen, die in vielen öffentlichen Nahverkehrssystemen zum Einsatz kommen, kann sich die Optimierung des intelligenten Verkehrsmanagements und anderer Nahverkehrssysteme als schwierig erweisen.

Viele Verkehrsbehörden und -unternehmen nutzen wahrscheinlich eine Vielzahl von Anwendungen für Aufgaben wie Kapazitätsmanagement, Sicherheit, Fahrgelderhebung und die Erfassung von Fahrdaten. Die Zusammenführung der Steuerungsfunktionen oder der Endbenutzerzugriffe für diese Aufgaben in einer einzigen Benutzeroberfläche kann kostspielig und zeitaufwendig sein.

In vielen Fällen ist ein vollständiger Austausch der veralteten IT-Infrastruktur und -Anwendungen nicht realisierbar, insbesondere angesichts begrenzter Budgets für Modernisierungsmaßnahmen. Durch den Einsatz kompletter Mobilfunk – wieDigi TX65 5GundDigi TX64 5G Rail– mit zwei Modems, schnellem Netzbetreiber-Failover, öffentlicher und privater Konnektivität sowie integrierter Fernverwaltung können Nahverkehrssysteme jedoch 5G nutzen, um datengesteuerte Funktionen plattform- und anwendungsübergreifend konsistent zu überwachen, zu integrieren und zu verwalten.

Wie intelligente öffentliche Verkehrsmittel bestehende Probleme lösen können

Den Prognosen der Vereinten Nationen zufolge werden bis zum Jahr 2050 68 % der Menschen in städtischen Gebieten leben. Ohne Modernisierung werden die öffentlichen Nahverkehrssysteme in diesen Gebieten zunehmend unter der Nachfrage leiden. Auch wenn die Modernisierung der bestehenden Verkehrstechnik eine Herausforderung darstellen mag, bieten 5G und IoT die Chance, diese Veränderungen bereits jetzt erfolgreich umzusetzen, um sich auf die Zukunft der Mobilität vorzubereiten.

Dank intelligenter Verkehrslösungen werden die Stadtbewohner nicht nur über zuverlässigere und leichter zugängliche Mobilitätsoptionen verfügen, sondern auch die IT-Teams im öffentlichen Nahverkehr werden von einer besseren Übersicht und Kontrolle über die Plattformsicherheit profitieren. Insgesamt erleichtern 5G- und IoT die Implementierung intelligenter Technologien – und schaffen so das, was das US-Verkehrsministerium als „Intelligent Transportation Systems“ (ITS) bezeichnet, die:

• Unterstützung der automatisierten Verkehrssteuerung und Routenplanung, wodurch das Risiko von Unfällen aufgrund menschlicher Fehler verringert wird.
• 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.

Auf dem weiteren Weg hin zu 5G sind Meilensteine entscheidend für die Ausschöpfung des Potenzials dieser Technologie. In den letzten Jahren hat die Freigabe großer C-Band-Frequenzbereiche vielen 5G-Mobilfunknutzern bei Geschwindigkeitstests eine angenehme Überraschung beschert. Auch wenn dies theoretisch spannend ist und vielleicht das Ansehen von Videos in überfüllten Räumen erleichtert, liegt der eigentliche Durchbruch noch in weiter Ferne.

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
• Mikropositionierung (über Sidelink, erweitertes GNSS und andere Technologien) und die damit verbundenen Erkenntnisse für Fahrzeuge, Organisationen und Einzelpersonen, die eine intelligente Entscheidungsfindung in den Smart Cities von morgen 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

Dies sind Themen zu neuen Technologien, die wir im Digi-Blog behandeln, insbesondere wenn diese Technologien auf den Markt kommen und über die Digi-Produktplattformen verfügbar gemacht werden. Abonnieren Sie unbedingt den Digi-Blog, um auf dem Laufenden zu bleiben.

Im Alltag werden die meisten Menschen diese Technologien nicht in Aktion erleben. Es gibt jedoch zahlreiche Pilotprojekte für CV2X, und bei Großveranstaltungen, auf Flughäfen und im Rahmen von städtischen Testläufen tauchen zunehmend fahrerlose Shuttles auf. Zudem sind fahrerlose Fahrzeuge in industriellen Umgebungen wie Bergwerken, Fabriken, Häfen und Lagerhäusern bereits gang und gäbe. Der Übergang zu einer Situation, in der fahrerlose Autos auf jeder Straße zu sehen sind, wird vielleicht noch einige Jahre auf sich warten lassen, aber eines ist sicher: Er wird weitgehend auf der 5G- (und künftig der 6G-)Technologie basieren.

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Im Alltag werden die meisten Menschen diese Technologien nicht in Aktion erleben. Es gibt jedoch zahlreiche Pilotprojekte für CV2X, und bei Großveranstaltungen, auf Flughäfen und im Rahmen von städtischen Testläufen tauchen zunehmend fahrerlose Shuttles auf. Darüber hinaus sind fahrerlose Fahrzeuge in industriellen Umgebungen wie Bergwerken, Fabriken, Häfen und Lagerhäusern bereits gang und gäbe. Der Übergang zu einer Zeit, in der fahrerlose Autos auf jeder Straße zu sehen sind, wird vielleicht noch einige Jahre auf sich warten lassen, aber eines ist sicher: Er wird weitgehend auf der 5G- (und künftig 6G-)Technologie basieren.

Viele Großstädte sind bereits auf dem Weg zur Einführung intelligenter öffentlicher Verkehrsmittel und IoT . InNew York City beispielsweise verwaltet die Verkehrsbehörde 14.000 Kreuzungen mit Digi-Verkehrsrouter über Digi Remote Manager. Dieses preisgekrönte Projekt dient als Vorbild für Großstädte, die ihre Verkehrsmanagement-Infrastruktur modernisieren und die stadtweite Mobilität sowie die Reaktionszeiten von Rettungskräften verbessern möchten.

Da Smart Cities immer mehr zur Normalität werden, werden jene Städte im Vorteil sein, die 5G- und IoT nutzen und der digitalen Transformation sowie Innovation Priorität einräumen. Um mehr darüber zu erfahren, wie Digi dabei hilft, IoT intelligente Verkehrslösungen bereitzustellen, die Nahverkehrssysteme voranbringen, besuchen Sie unsere Seitezum öffentlichen Nahverkehr. Oderkontaktieren Sie uns, um ein Gespräch darüber zu beginnen, wie Digi Ihre Anforderungen an die Konnektivität im öffentlichen Nahverkehr unterstützen kann.