Wer bis vor 20 Jahren wissen wollte, wann ein Zug vom Bahnhof abfuhr oder der nächste Bus an der Haltestelle um die Ecke ankam, warf dafür wahrscheinlich einen Blick in ein Fahrplanbuch. Gedruckt, aufschlagbar, analog – und vom Seitenumfang vergleichbar mit einem Band Harry Potter. Wer keins zur Hand hatte, weil es nur bei Oma ganz verlässlich eins neben dem Telefonbuch und den Gelben Seiten gab, wusste spätestens an der Haltestelle mit einem Blick auf den ausgehängten Fahrplan Bescheid. Nervig wurde das spätestens dann, wenn Bus oder Bahn mit ordentlich Verspätung eintrafen und man ohne jegliche Infos einfach wartete. Dass wir darüber heute schmunzeln, nahm seinen Anfang in den 90er Jahren mit dem Fortschreiten der Digitalisierung und dem wachsenden Zugang zum Internet. Spätestens seit der Erfindung von Smartphones, mit denen jeder dauerhaft online sein kann, ist der Blick in ein Fahrplanbuch für die meisten redundant und somit eigentlich zur Geschichte geworden.

Wer heute Fahrplaninformationen benötigt, ruft diese digital auf. Entweder mobil über Apps oder den Browser am PC. Zwei Klicks, eine Info. Und wer gerade an der Haltestelle steht, erhält über die digitale Anzeigetafel meist sogar Echtzeit-Informationen. Linie 11, noch 3 Minuten. Ein Blick, eine Info. Doch hinter all dem, was für uns heute so völlig selbstverständlich abrufbar ist, steckt ein komplexes Datensystem.

Wie entsteht überhaupt ein allgemeiner Fahrplan-Datenpool?

Bevor Daten – egal welcher Art – elektronisch aufbereitet und zusammengeführt werden können, müssen sie zunächst erfasst werden. Wenn ein Fahrgast im AVV also digitale Fahrplaninformationen aufrufen möchte, müssen vorab fünf Bus- und drei Eisenbahnverkehrsunternehmen ihre Daten erfassen. Das heißt übersetzt: Sie müssen Fahrpläne erstellen und diese digitalisieren, damit anschließend alle Einzelpläne der AVV-Verkehrsunternehmen zusammengeführt werden und einen allgemeinen Auskunfts-Datenpool ergeben können. Innerhalb all dieser Datensätze kommen dann für den AVV 229 Bus- sowie 11 Schienenpersonennahverkehr-Linien (14 davon grenzüberschreitend), 77 Bahnhöfe sowie Haltepunkte und 2.848 Bushaltestellen zusammen. Hinzu kommt, dass Fahrgäste möglicherweise eine Reise über die AVV-Grenzen hinaus antreten und auch in diesem Fall mit relevanten Fahrplaninformationen versorgt werden möchten. Somit sind Daten von Verkehrsunternehmen aus ganz NRW, der niederländischen Provinz Limburg und der belgischen Region Wallonie relevant. Um die Erfassung und digitale Aufbereitung der Fahrpläne kümmert sich jedes Verkehrsunternehmen selbstständig. Die Daten der im AVV ansässigen Verkehrsunternehmen werden einzeln geliefert, die Daten aus NRW liefern die Verkehrsverbünde Rhein Ruhr sowie Rhein Sieg als je einen zusammengeführten Datensatz, der Nahverkehr Westfalen-Lippe liefert fünf Datensätze.

Die Pläne erstellen die Unternehmen mit ihrer jeweiligen Fahr- und Dienstplansoftware. Mit dieser erzeugen sie auch die Fahrpläne und Tabellen für das analoge Fahrplanbuch, die Dienstpläne für das Personal, die Umläufe für die Fahrzeuge, die analogen Aushänge für die Haltestellen. Es entstehen also ganz klassische Fahrpläne, in denen hinterlegt ist, wann eine bestimmte Linie um eine bestimmte Uhrzeit eine bestimmte Haltestelle erreicht. In standardisierter Form werden diese Datensätze, die die Soll-Fahrplandaten enthalten, anschließend dem für die elektronische Datenaufbereitung zuständigen Mitarbeiter des AVV übergeben. Und der muss dann knapp 75.000 Gesamthaltestellen in eine funktionierende Logik bringen. Schließlich ist es dem Fahrgast egal, ob er seine Reise nun mit der ASEAG, einer TEC-Linie oder der DB Regio innerhalb oder außerhalb der AVV-Grenzen antritt – wichtig ist für ihn nur, dass ihm bei seiner digitalen Anfrage die schnellste und aktuellste Strecken- und Linien-Kombination für seine Fahrt angezeigt wird. Aus dutzenden verschiedenen Fahrplänen, die zudem mehrmals pro Monat Aktualisierungen unterliegen, muss demnach einer erschaffen werden, der stets aktuell ist.

Die Fahrplandaten können nach dem Import linienweise betrachtet und – wenn erforderlich – auch bearbeitet werden. Hier beispielsweise eine Bildschirmansicht der Linie 3A in der derzeit aktuellsten Fahrplanversion. Zu jeder Fahrt können weitere Informationen, wie beispielsweise die Gültigkeit, aufgerufen werden.

Mit einer Software Namen IVU, beim AVV ist IVU.pool im Einsatz, können all diese verschiedenen Datensätze importiert und in ein einheitliches System gebracht werden. Wer mit einem geschulten Auge die Pläne, die sich wie Excel-Tabellen lesen lassen, screent, erkennt bereits im ersten Schritt Angaben, die das IVU-System einmal daran hindern werden, die Daten erfolgreich zusammenzuführen. Das sind zum Beispiel abweichende Haltestellen- oder Kommunen-Bezeichnungen: Verkehrsunternehmen 1 könnte in seinem Datensatz zum Beispiel von der Haltestelle „Normaluhr“, Verkehrsunternehmen 2 von der Haltestelle „Aachen, Normaluhr“ sprechen. Vorab muss also eine eigene Haltestellenstruktur programmiert und die Daten aller Unternehmen dieser untergeordnet werden. Das ist ziemlich aufwendig, denn es lauern noch einige weitere Fehlerquellen: Unterschiedliche Namen für die gleiche Haltestelle oder unterschiedliche Nummernsysteme zum Beispiel. Zukünftig sollen auch die Daten des belgischen Verkehrsunternehmens De Lijn integriert werden, das in Flandern fährt. Das macht 20.000 Haltestellen, deren Namen teilweise natürlich auch schon in den Plänen der TEC enthalten sind. Diese „doppelten Haltestellen“ müssen zunächst Schritt für Schritt zusammengeführt und mit den Bahnhöfen der belgischen Bahn über Fußwege angebunden werden, bevor die Auskunft fehlerfrei funktionieren kann.

Dieselbe Akribie gilt für die Angabe der Verkehrsmittel. Für jedes Verkehrsunternehmen ist es im eigenen Datensatz natürlich relevant, welche Fahrzeuge für welche Fahrten eingesetzt werden. Schließlich muss die Fahrzeugdisposition sich daran orientieren, ob für eine bestimmte Strecke ein Gelenk- oder ein Standardbus eingesetzt werden soll. Ab dem Moment, in dem die Daten für die AVV-Fahrplanauskunft und somit für den Fahrgast aufbereitet werden, sind einige “interne” Infos aber nicht mehr wichtig. Den Fahrgast interessiert dann natürlich noch, ob auf seiner Strecke ein Rufbus eingesetzt ist und unter welcher Nummer er diesen erreicht. Ob er aber in einen Gelenk- oder Standardbus einsteigt, wird ihm mit ziemlicher Wahrscheinlichkeit egal sein und muss ihm somit auch bei seiner Anfrage nicht angezeigt werden. Das AVV-Datenmanagement sortiert also vorab nicht relevante Informationen aus und programmiert das IVU-System manuell so, dass dieses all die unterschiedlichen Angaben (der einzelnen Verkehrsunternehmen) einheitlich erkennen, anpassen und in einen Datensatz zusammenführen kann. Wenn der aktualisierte Datensatz eines Verkehrsunternehmens plötzlich eine neue Haltestelle enthält, muss diese neue Info außerdem für das System aufbereitet werden. Zu welcher Tarifzone gehört der Haltepunkt, sind Fußnoten (also Telefonnummern bei Rufbussen und Linientaxen) relevant oder stimmen die angegebenen Koordinaten – all das muss manuell überprüft und anschließend zu einer Logik programmiert werden. Diese kann, nachdem sie einmal eingestellt wurde, immer wieder verwendet werden.

Wenn alle Fahrplan-Datensätze in die IVU-Software importiert wurden, erstellt das System über Nacht homogenisierte und nur noch von Maschinen lesbare Binärdaten, die dann direkt in die Software der Fahrplanauskunft, genannt HAFAS, eingespeist werden. Dies ist auch das System, das die Routen für die Fahrgäste auf der AVV-Fahrplanauskunft Oberfläche abruft. Wenn aber trotz vorherigen Screenings und Anpassung eine Haltestelle importiert wurde, bei der die Koordinaten fehlen oder zwei Haltepunkte zwar den identischen Namen haben aber von zwei Verkehrsunternehmen jeweils mit einer unterschiedlichen Nummer versehen wurden, dann meldet das Protokoll Fehler, die manuell behoben werden müssen. Und die Suche danach kann manchmal dauern. Erst, wenn alle Datensätze importiert, alle Fehler behoben, alle Angaben vereinheitlicht und somit alle Datensätze erfolgreich in Binärdaten umgewandelt wurden, kann der Fahrgast die Daten digital abrufen. Auch die Exporte für andere Auskunftsbetreiber sowie die Open-Data-Plattform des AVV entstehen automatisiert im Zuge der nächtlichen Prozesse.

Für die jeweiligen Linien liegen meist mehrere Versionen vor, deren Gültigkeit sich mitunter überlagert. Über die Priorisierung wird für den Export in die Fahrplanauskunft jeweils die am höchsten priorisierte, am jeweiligen Tag gültige Version ausgewählt.

Fahrplanauskunft mit Soll-Daten – Reise nach Plan

Die nun digitalisierten Soll-Daten können dem Fahrgast die Reiseplanung erheblich vereinfachen. Denn die Verkehrsunternehmen liefern ungefähr alle zwei Wochen neue Datensätze mit aktualisierten Fahrplaninformationen, die über das AVV-Datenmanagement dann wiederum in die digitale Fahrplanauskunft eingespeist werden. Baumaßnahmen auf Straßen oder den Schienen sind den Verkehrsunternehmen vor deren Eintritt bekannt, sodass die Informationen über ausfallende Haltestellen, Sperren oder den Schienenersatzverkehr schon im Vorhinein an den Fahrgast kommuniziert werden können. Und auch über semi-aktuelle Ereignisdaten – wie zum Beispiel eine Kirmes, die eine Haltestelle belegt sind die Verkehrsunternehmen vorher informiert. Solche Angaben sind zwar in den normalen Fahrplänen nicht enthalten, können aber als sogenannte „Ereignismeldung” digital an den Fahrgast kommuniziert werden, sobald es für diesen und seine individuell zu fahrende Strecke relevant ist. Und wenn ein Unwetter den ÖPNV lahm zu legen droht, wird auch diese Warnung in das Fahrplanauskunftssystem eingespeist, sodass alle Fahrgäste schon während der Reiseplanung darüber informiert sind.

Fahrplanauskunft mit Ist-Daten – Dynamische Fahrplaninformation

Jeder  Fahrgast, der schon einmal an einer Haltestelle stand – und das werden wahrscheinlich 100% unserer Leser sein 😉 – kennt es: Der Fahrplan-Display zeigt in der Regel dynamische Informationen an. Ablesbar ist dann nicht mehr nur die Uhrzeit sondern die genaue Minuten-Anzahl, in der Bus oder Bahn ankommen. Diese Information wäre in einer perfekten Welt, in der jede Fahrt im ÖPNV stets pünktlich wäre, identisch mit den geplanten Soll-Daten. Jeder Fahrgast, der schon einmal mit einer Verspätung zu tun hatte – und auch das werden wahrscheinlich 100% unserer Leser sein 😉 – weiß aber, dass die Minuten-Anzahl nicht immer mit der geplanten Ankunftszeit aus dem Fahrplan übereinstimmt. Doch woher weiß die Anzeigetafel, wann eine Linie eintrifft und wann sie Verspätung hat?

Jedes Fahrzeug ist mit einem Bordcomputer und einem GPS-System ausgestattet, das dessen aktuelle Position an die Leitstellen der jeweiligen Verkehrsunternehmen sendet. Diese Ist-Daten (wo befindet sich das Fahrzeug) werden über das Leitsystem des Verkehrsunternehmens an eine Datendrehscheibe, die gemeinsam mit dem Verkehrsverbund Rhein-Sieg betrieben wird und in der die Soll-Daten (wo sollte das Fahrzeug laut Plan sein) enthalten sind, gesendet und mit diesen abgeglichen. Daraus kann dann die prognostizierte Ankunftszeit in Minuten ermittelt werden. Im Falle einer Verspätung zählt das System also einfach die Zeit, in der eine Haltestelle nicht planmäßig verlassen wird, und kann so eine Minutenanzahl errechnen, die die voraussichtliche Verspätung oder das Eintreffen an der nächsten Haltestelle angibt.

Künftig besteht die Möglichkeit, über einen graphischen und tabellarischen Editor sogenannte Umsteigebauwerke anzulegen. Damit kann auch für die Wege zur und zwischen den einzelnen Masten einer Haltestelle jeweils der genaue Weg berücksichtigt werden. Hier können auch Einschränkungen für barrierefreie Wege – z.B. kurzer Weg über Treppe, längerer über Rampe oder langsamer mit Aufzug – berücksichtigt werden. Die entsprechende Umsetzung für die wichtigen Haltestellen, insbesondere den Bahnhöfen, befindet sich erst am Anfang der Umsetzung und ist in der Online-Auskunft aktuell noch nicht verfügbar.

Wenn 15 Minuten auf einmal 30 dauern...

Es kann natürlich ganz schön ärgerlich sein, wenn eine Warte-Minute plötzlich aus 120 statt aus 60 Sekunden besteht. 😉 Das liegt daran, dass es sich bei der anzeigten Wartezeit immer nur um eine Prognose, die aus der aktuellen Fahrzeit und der planmäßigen Restfahrzeit ermittelt wird. Die aktuelle Verkehrslage kann bisher noch nicht in die Echtzeitanalyse involviert werden. So kann es natürlich durchaus dazu kommen, dass der Eintritt einer Linie auf „in 15 Minuten“ prognostiziert wird – eine Zeit, die aus dem aktuellen Standort und der noch benötigten Fahrzeit laut Fahrplan ermittelt wird. Ein plötzlich eintretender Stau oder Unfall kann aber dann dazu führen, dass das Fahrzeug doch länger braucht und somit der Eintritt doch länger dauert, als prognostiziert.

Die Datendrehscheibe

Die Datendrehscheibe ermöglicht die unternehmensübergreifende Übermittlung von Echtzeit-Informationen an den Fahrgast. Hier docken sich nämlich alle Verkehrsunternehmen des Nahverkehrs Rheinland an. Somit liefert jeder seine Daten, erhält aber auch Informationen über die Ist-Zeiten der anderen Verkehrsunternehmen – natürlich auch die, die nicht im gleichen Verkehrsverbund ansässig sind. So kann auf der einen Seite ein Bus, der zum Beispiel vom Busverkehr Rheinland gefahren wird, mit Echtzeit auf einer Anzeigetafel im AVV stehen. Zum anderen hilft die Datendrehscheibe dabei, die innerbetrieblichen Abläufe zu optimieren. Die ASEAG kann zum Beispiel Anschlüsse besser disponieren, wenn sie ganz genau weiß, wo sich bestimmte Züge, die auf dem Weg in das AVV-Gebiet sind, befinden.

Echtzeit vs. Sollzeit

Ob Echtzeit-Informationen vorliegen, erkennt man übrigens daran, dass der Eintritt oder die Verspätung von Bus oder Bahn mit einer Minutenanzahl angegeben ist. Auch der Hinweis, dass eine Fahrt pünktlich abfährt (+ 0 Minuten), kann nur dann erfolgen, wenn die genaue Position der Linie bekannt ist. Wird hingegen eine Uhrzeit angezeigt, handelt es sich um eine Soll-Zeit. Das belgische Verkehrsunternehmen TEC, welches im AVV die Linie 14 mitbedient, verfügt zum Beispiel nicht über ein Echtzeit-System und kann somit auch keine dynamischen Daten liefern. Auf den Anzeigetafeln lesen wir daher, dass die von der TEC betriebene Linie 14 um 14:47 und nicht in 7 Minuten eintrifft. Mit der ARRIVA hingegen, die gemeinsam mit der ASEAG die Linie 44 fährt, gibt es inzwischen einen länderübergreifenden Datenaustausch der Echtzeit-Informationen. So werden auf den DFIs auf deutschem Grund auch die niederländischen Daten und auf den DFIs in Vaals und Heerlen die deutschen Daten in Minuten angezeigt. Da bei länderübergreifenden Projekten oft völlig verschiedene Standards herrschen, ist solch eine Entwicklung langwierig. Auch, wenn natürlich alle Daten digital vorliegen, ist es ziemlich komplex, diese in einen einheitlichen Standard zu bringen, welcher den dynamischen Datenaustausch ermöglicht.

Und wieso warten wir dann überhaupt noch?

Es gibt viele verschiedene Gründe, warum im ÖPNV Verspätungen eintreten. Das kann ein entgegenkommender Zug sein, der zu spät eintrifft und die Abfahrt eines anderen Zuges verhindert. Ein Disponent in der Leitstelle kann in solch einem Fall relativ genau kalkulieren, wie groß die Verspätung ausfällt und kann die neue Abfahrtszeit in sein System eingeben, das wiederum an die Datendrehscheibe gekoppelt ist. Die Angabe über die voraussichtliche Verspätung liegt dem Fahrgast dann oft recht früh und verlässlich vor. Im besten Fall kann die Reiseplanung angepasst und das Warten verhindert werden. Wenn der RE1 den Aachener Hauptbahnhof hingegen eigentlich planmäßig verlassen sollte, aufgrund einer technischen Störung der Türen aber nicht losfahren kann, muss erst einmal die Ursache ermittelt werden. Und das kann dauern. In diesem Fall meldet das GPS seinen “Stillstand” im Bahnhof, das System zählt die verspäteten Minuten dann einfach hoch. Und im Zweifel werden aus 15 Minuten Verspätung 30, dann 60 –  wenn die technische Störung nicht behoben werden kann, droht sogar ein Ausfall. Der natürlich erst ziemlich spontan in der Auskunft landen kann, da die Ursache ja erst beim eigentlichen Fahrtantritt eintrifft. Ursache für Wartezeiten sind oft auch Staus, Verkehrsunfälle, gesperrte Straßen oder große Reisegruppen, die für den Einstieg an einem Haltepunkt länger brauchen, als planmäßig kalkuliert und somit die Abfahrt verzögern.

Echtzeit-Informationen können also nur – der Name verrät es – live errechnet und dem Fahrgast somit erst relativ kurzfristig übermittelt werden. Ein Fahrzeug, von dem Echtzeitdaten vorliegen, kann immer nur eines sein, das laut Fahrplan schon im Verkehr unterwegs ist. So kann es durchaus passieren, dass beim Fahrplan-Check um 15:00 noch die Information vorliegt, Bus oder Bahn seien pünktlich, diese aber dann doch verspätet eintreffen. Ein Stau oder eine spontan eingetretene technische Störung kann logischerweise in keinen Soll-Daten erfasst sein. Und dann, da führt kein Weg dran vorbei, warten wir eben…

Ein kleiner Trost, den wir der Digitalisierung aber zu verdanken haben: Fahrgäste, die über die digitale Fahrplanauskunft Informationen abrufen, erhalten nicht nur die textliche Information über eine Verspätung. Die Routenplanung wird automatisch angepasst. Verpasst ein Fahrgast also aufgrund einer Verspätung voraussichtlich seinen Anschluss, erhält er zumindest direkt eine alternative Route, mit der die Fahrt so schnell wie möglich fortgesetzt werden kann. Und die Datendrehscheibe? Die dreht sich weiter, damit alle Fahrgäste möglichst schnell darüber informiert werden, wie sie trotz widriger Umstände am schnellsten an ihr Ziel kommen!

Das Datenmanagement auf einen Blick