Verbesserung der Führung des LKW-Verkehrs

Kurzbericht
Vereinheitlichung und praktische Erprobung offener Schnittstellen für
Geräte der Straßenverkehrstechnik mit zentralen Funktionalitäten
Ende der 1990er Jahre wurde in der BRD unter Beteiligung von Betreibern und Herstellern mit
der Standardisierung der Schnittstellen von Lichtsignalanlagen für die Straßenverkehrstechnik
begonnen. Entwicklungsziel ist, die offene und vereinheitlichte Kommunikation zum Datenaustausch zwischen Geräten der Straßenverkehrstechnik zu ermöglichen. Die Standardisierungsaktivitäten konzentrierten sich dabei zunächst auf die Feldschnittstelle OCIT–
Outstations. OCIT steht dabei als Akronym für Open Communication Interface for Traffic Control
Systems und ist zwischenzeitlich EU-weit auch als Marke (OCIT®) registriert.
Zur Unterstützung vor allem der Lichtsignalanlagenbetreiber, aber auch der Hersteller von
OCIT-Systemen bzw. OCIT-Teilsystemen und -Komponenten beim Aufbau herstellergemischter
Lichtsignalsteuerungssysteme, wurde im Rahmen der Forschungsarbeiten des FE-Projekts FE
77.0466/2002/ die Überführung dieser Schnittstelle in den Realbetrieb analysiert.
Vor der Durchführung der eigentlichen praktischen Erprobung zum Zwecke der Vereinheitlichung von OCIT-Outstations Integrationstests stellte sich als Forschungsaufgabe eine
theoretische Analyse, die die Definition des Entwicklungsprozesses hinsichtlich einer
anzustrebenden Qualitätssicherung aus dem Blickwinkel der OCIT-Standardisierung, der
themenaffinen verkehrstechnischen Literatur und des ursprünglichen Entstehungsortes – der
Informatik – exploriert und die praktische Erprobung damit fundiert.
Abgeleitet aus den Ergebnissen der theoretischen Forschungsarbeiten sowie mit Querschnittsund Detailanalysen umfangreich in mehreren Städten unterschiedlicher Größenordnung
durchgeführten Praxisauswertungen wurde ein Leitfaden für zukünftige Schnittstellentests
entworfen.
Zum Zwecke der Qualitätssicherung werden hierin im Kontext von selektierten Prüfprozeduren
musterexemplarisch Prüffälle unter Beachtung der Testökonomie vorgeschlagen.
Insgesamt wurden während der praktischen Erprobung der Schnittstelle OCIT-Outstations ca.
670.000 OCIT-Meldungen eines 3-monatigen Erhebungszeitraumes aus 3 Testfeldern mit
unterschiedlicher
OCIT-Gerätequote
und
unterschiedlicher
Hersteller(produkt)mischung
ausgewertet. Dies in der jeweils vorgefundenen verkehrstechnischen Ausstattung respektive mit
Betrachtung des jeweiligen Schnittstellen-Betriebsmodus in der LichtsignalsteuerungssystemInfrastruktur.
Die Auswertung erfolgte differenziert, u.a. nach folgenden Kriterien:
¾ Meldungsaufkommen aller zentralenseitig angebundenen LSA
¾ Meldungskassen mit Aufteilung der archivierten Meldungen nach definierten Standard-/
Herstellerklassen
¾ Schweregrad von Meldungen
¾ Zeitversätze der Meldungen von OCIT-Steuergeräten
¾ Tageszeitliche Verteilung der Meldungseingänge
¾ Typen von Lichtsignalanlagen
¾ Typische Meldungsabläufe
¾ Meldungshäufigkeiten des Teilsystems Steuergerät
Im
Zuge
der
praktischen
Erprobung
konnten
fehlerhafte
Geräteversorgungen
oder
Baugruppendefekte belegt werden, eine Verletzung der Schnittstellenspezifikation der OCITOutstations Version 1.0/1.1, dem forschungsgegenständlichen Testling, jedoch nicht.
Entsprechend wurden praxisbezogene Optimierungspotenziale zum Schnittstellenbetrieb zu
folgenden Befunden erläutert:
¾ Unvollständige Meldungen
¾ Permanent auftretende Meldungen
¾ Plausibilität von Meldungsgruppen
¾ Zeitlich abgestimmte Schaltbefehle
¾ Identische Hauptmeldungen mit unterschiedlichen Ursachen
Um den freien Wettbewerb von Lichtsignalsteuerungssystemen zu fördern, wurde während des
Forschungszeitraumes auch die Schnittstellenrealisierung über den Bereich der Feldschnittstellen von Lichtsignalanlagen hinaus ensemble mit den sich an den Arbeiten zur
Schnittstellenvereinheitlichung beteiligenden Institutionen (OCA e.V., ODG, OTC, VIV e.V.,
Verbund von LED-Herstellern) weiterentwickelt:
¾ Mit Blickrichtung auf zentrale Plattformen (z.B. Schnittstellen zu Verkehrsingenieurarbeitsplätzen, Funktionsanalysen/Qualitätsmanagement-Tools, Adaptiver Signalsteuerung
im Netz und zu Verkehrsmanagementsystemen) wurde ein Referenz- und Systemmodell für
die weitergehende Schnittstellenvereinheitlichung erarbeitet.
¾ Im Schnittstellenbereich der Komponenten, die Dienste auf der zentralen Ebene eines
Systems der Straßenverkehrstechnik bereitstellen (OCIT-Instations), wurden, eingeordnet in
diese
Referenzsystemarchitektur,
die
Schnittstellenbeschreibungen
und
zugehörigen
Protokolle für relevante Prozessdaten– und Versorgungsdateninterfaces mit Erläuterung des
Datenmodells dokumentiert.
¾ Im Bereich der Feldebene (OCIT-Outstations) wurden zusätzliche Schnittstellenstandards
u.a. zur erweiterten Nutzung der OCIT-Kommunikationsregeln und –Übertragungsprozeduren für Übertragungsprofile von Wählverbindungen im Festnetz und GSMMobilfunknetz sowie für LED-Signalgebermodule erarbeitet.
¾ Die Spezifikation zur sogenannten Schnittstelle OCIT-LED erfolgte inhaltlich verknüpft mit
der DIN - respektive CENELEC-Normung zu LED-Signalgebern.
Im Vorausblick auf die begonnene Weiterentwicklung der Feldschnittstelle OCIT-Outstations
wurden in der Forschungsarbeit die Nutzwirkungen der Schnittstellenfunktion bei Outstations to
Outstations-Kommunikation hinsichtlich netzadaptiver Verkehrssteuerung aufgezeigt.
Dieser Untersuchungsbeitrag geht auf die bisherigen Steuerungsverfahren von Lichtsignalanlagen ein und stellt die Methode netzadaptiver LSA-Steuerungen sowie die daraus
resultierenden Anforderungen dar: Netzadaptive Systeme benötigen aktuellen Dateninput aus
einem größeren Umfeld, das bislang überwiegend noch i.d.R. durch heterogene Systeme
charakterisiert ist. Standardisierte Schnittstellen können somit die technische Voraussetzung für
die optimierte Anwendung netzadaptiver Systeme bilden.
Zur Verdeutlichung wurde ein entsprechendes Netzwerk für Lichtsignalanlagen basierend auf
dem OCIT-Protokoll entworfen.
Die Nutzwirkungen standardisierter Schnittstellen wird hierzu korrespondierend exemplarisch
am Beispiel der Funktion "Routen" konkretisiert. Dazu wurden mehrere Szenarien skizziert.
Aufgezeigt wird, dass per Outstations to Outstations-Kommunikation mit Nutzung der
Schnittstellenfunktion „Routen“ auch netzadaptive Verkehrssteuerungen künftig besser
abgewickelt werden könn(t)en.
Mit dem Forschungsprojekt wurde kontinuierlich der organisatorische Rahmen zur Begleitung
des Standardisierungsprozesses, die dort zum Interessenausgleich erforderliche neutrale
Moderation sowie die Ergebnisdokumentation sichergestellt.
Die im Rahmen des Forschungsprojektes vom 01.05.2003 bis 28.02.2007 abgeschlossenen
und mit Schlussbericht Teil 1 von Mai 2005 sowie (zur Schnittstellendokumentation
ergänzendem) Teil 2 dokumentierten Ausarbeitungen erfolgten gemäß dem Forschungsauftrag
in enger und aktiver Zusammenarbeit und unter Mitarbeit aller vorgenannten Interessengruppen
sowie der von der BASt eingesetzten forschungsbegleitenden Betreuungsgruppe.
Insgesamt erfolgten im Forschungszeitraum 26 im Expertengremium der Hersteller- und
Anwenderseite durchgeführte Abstimmungssitzungen, davon vierzehn in Zusammensetzung
von Betreibern und Herstellern am „Runden Tisch“, dem zur Standardisierung etablierten
(Verhandlungs- und Entscheidungs-)Forum aller Interessengruppen.
Die Gesamtmoderation zur Erarbeitung des Schnittstellenstandards erfolgte durch die BASt, die
diesen Auftrag vom BMVBS übernommen hat.