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Kann KI für Nachhaltigkeit im öffentlichen Verkehr sorgen?

Fahrerlose automatisierte Busse könnten zur Senkung der Emissionen und zu einer kosteneffizienten Beförderung beitragen

25. April 2023Patrick Köhler

Rückstand bei den Umweltzielen

Der Verkehrssektor ist einer der  Verursacher des globalen Treibhausgasausstoßes. Laut einer  Studie der Internationalen Energieagentur von 2021 stiegen die  CO2-Emissionen weltweit nach der Pandemie im Jahresvergleich  um 8 Prozent und erreichten  37 Prozent Emissionen aus Endnutzersektoren.  Laut Statista  verursachte der Straßenverkehr in Deutschland 2021 den zweithöchsten CO2-Ausstoß und war für 21,2 Prozent aller Emissionen verantwortlich.

EASY unterwegs in Frankfurt

Bahngleis

Stellen Sie sich vor: Ein Unternehmen des öffentlichen Verkehrs stellt nachfragebasiert autonome Busse bereit und spart  Kosten sowie umweltschädliche Emissionen. Dieses Szenario wird derzeit als Prototyp auf den Straßen des Frankfurter Riederwalds in Form eines elektrifizierten "autonomen Shuttle-on-Demand"-Services eines ÖPNV-Dienstleisters mit Hilfe einer Artificial Intelligence (AI)-Lösung von T-Systems International getestet.

Die Lösung – Teil des Projekts Electric Autonomous Shuttle for You (EASY) – befindet sich von November 2022 bis August 2023 in einer Testphase. Mit dem Projekt will der ÖPNV-Dienstleister untersuchen, wie sich autonome Elektrofahrzeuge in den Betrieb öffentlicher Verkehrsmittel integrieren lassen. Erstmals in Deutschland können die Fahrgäste in Riederwald den Minibus mit einer App anfordern.

Autonomes Fahren: Computer am Steuer

Die Lösung für den KI-Bus besteht aus vier Hauptkomponenten, die in dem Minibus installiert sind: eine Videokamera, ein kleiner Computer, eine Mobil-Kommunikationseinheit und WLAN. Außerdem ist GPS-Tracking aktiviert. Die eigentliche Intelligenz der Lösung liegt jedoch in ihrer vortrainierten KI-basierten Anwendung. Diese scannt den Fahrgastraum und kann vier spezifische Aufgaben verarbeiten: die Anzahl der Personen im Bus erfassen, erkennen, ob sie Masken tragen, ob sie stehen und ob ein Fahrgast eine Tasche im Bus vergessen hat. Zu beachten ist, dass die in Frankfurt eingesetzte Lösung von T-Systems das autonome Fahrzeug nicht steuert, sondern lediglich dessen Innenraum analysiert.

Ergänzende Angebote zur Kommunikation

Zusätzlich kann ein Tablet-PC oder Bildschirm in den autonomen Bus integriert werden. Je nach den Anforderungen des Kunden wird eine Möglichkeit zur Kommunikation mit den Fahrgästen implementiert, wahlweise mono- oder bidirektionales Angebot. Wenn zum Beispiel ein Fahrgast sich nicht setzt oder keine Maske trägt, erfolgt ein entsprechender Hinweis. Der Tablet-PC dient außerdem zur Information bei außergewöhnlichen Verkehrssituationen, wie Staus oder Unfälle.

Datenschutz im KI-Bus inklusive

Die Bord-Anwendung wertet die Daten der Objekterkennungssoftware aus und übertragt sie an das Backend-System des Kunden. Als Backend-System kann auch die Open Telekom Cloud mit einem Dashboard von T-Systems verwendet werden. Die im Bus aufgenommenen Bilder und Videos werden jedoch in Echtzeit von einem Edge-Gerät ausgewertet und nicht zur Speicherung an das Backend-System gesendet. Die Anwendung ermittelt lediglich die Anzahl der Personen. Diese vollständig anonymisierte Zahl wird dann zum Dashboard und zu den gespeicherten Daten hinzugefügt.

Besserer Service für eine bessere Umwelt

Die Lösung bietet verschiedene Vorteile für den Verkehrssektor. Hier eine Übersicht:

  1. Flotten- und Verbrauchsoptimierung: Primäres Anliegen für jeden Betreiber ist die optimale Auslastung und Rentabilität seiner Shuttle-Services. Allein anhand der Fahrkartenverkäufe kann er nur schwer Aussagen zur zukünftigen Nutzung des Busses treffen. Fahrgastsicherheit und Kundenservice sind weitere zentrale Prioritäten des Betreibers. Mit dieser Lösung können Verkehrsunternehmen Busse nach Bedarf bereitstellen und so den Kraftstoffverbrauch optimieren. Dadurch sind weniger private Fahrzeuge unterwegs und es werden weniger Emissionen ausgestoßen.
  2. Streckenanalyse: Anhand der Nutzung des Busses könnte ein zukünftiger Anwendungsfall darin bestehen zu analysieren, welche Strecke besonders gefragt ist oder welche Gebiete rentabel in die Route für fahrerlose Busse aufgenommen werden könnten.
  3. Beförderung und Datenschutz: Die Lösung gewährleistet die Beförderungssicherheit in selbstfahrenden Fahrzeugen. Unternehmen, die sich für die Lösung entscheiden, erfüllen alle diesbezüglichen Datenschutzvorgaben, da keine personenbezogenen Daten von Fahrgästen übertragen, verwendet oder gespeichert werden. Was die physische Sicherheit der Fahrgäste und Fahrzeuge angeht, kann die KI-Lösung zusätzlich zum sicheren Fahren auf der Straße auch erkennen, wenn Gepäckstücke zurückgelassen wurden, was ein potenzielles Sicherheitsproblem darstellt, und diese Information in Echtzeit an die zuständigen Personen im Unternehmen weiterleiten. So können diese umgehend entsprechende Maßnahmen ergreifen. Ebenfalls möglich wäre eine Anwendung zur Erkennung von Vandalismus sowie für das Nutzungsmanagement (wann Fahrgäste zu- und aussteigen).

Die Zukunft von KI im öffentlichen Verkehr 

Das Potenzial von KI im öffentlichen Verkehr reicht weit über selbstfahrende Busse hinaus. Mit zahlreichen Innovationen, wie intelligentes Verkehrsmanagement, intelligentes Flottenmanagement, Vorhersage von Verspätungen, Überwachung der Straßenbedingungen, automatisierte Erkennung von Verkehrsunfällen, Fahrerüberwachung und vieles mehr, kann KI den Verkehrssektor revolutionieren. Unternehmen sollten jetzt KI-Lösungen und Projekte in Erwägung ziehen, um fundierte Entscheidungen zu treffen, dem Wettbewerb voraus zu bleiben und ihren Beitrag zum Umweltschutz zu leisten. An unseren Innovationsstandorten ist eine Demonstration dieses KI-Systems möglich.

Zur Person
Patrick Köhler, Senior Innovation Manager

Patrick Köhler

Senior Innovation Manager, T-Systems International GmbH

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