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„Vernetzte Mobilität“ Das dreifach vernetzte Automobil in der T-City Friedrichshafen (BodenseEmobil) Schlussbericht der HaCon Ingenieurgesellschaft mbH Vorhabenbezeichnung: E-MOB – BodenseEmobil: Förderung von Elektromobilität in einer ländlichen Region mit industrieller Verdichtungszone und zusätzlicher touristischer Ausprägung durch eine intelli- gente, dreifach Vernetzung im öffentlichen Verkehr Fördermittelgeber: Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) Zuwendungsempfänger: HaCon Ingenieurgesellschaft mbH Förderkennzeichen: 03EM0805I Laufzeit des Vorhabens: 01.11.2012 – 30.06.2016 Berichtszeitraum: 01.11.2012 – 30.06.2016 Version 1.0. Stand 09. Mai 2017. HaCon Ingenieurgesellschaft mbH Lister Straße 15 30163 Hannover

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„Vernetzte Mobilität“

Das dreifach vernetzte Automobil in der

T-City Friedrichshafen (BodenseEmobil)

Schlussbericht der HaCon Ingenieurgesellschaft mbH

Vorhabenbezeichnung: E-MOB – BodenseEmobil: Förderung von Elektromobilität in einer ländlichen Region mit industrieller Verdichtungszone und zusätzlicher touristischer Ausprägung durch eine intelli-gente, dreifach Vernetzung im öffentlichen Verkehr

Fördermittelgeber: Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS)

Zuwendungsempfänger: HaCon Ingenieurgesellschaft mbH

Förderkennzeichen: 03EM0805I

Laufzeit des Vorhabens: 01.11.2012 – 30.06.2016

Berichtszeitraum: 01.11.2012 – 30.06.2016

Version 1.0.

Stand 09. Mai 2017.

HaCon Ingenieurgesellschaft mbH

Lister Straße 15

30163 Hannover

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Zuwendungsempfänger HaCon Ingenieurgesellschaft mbH Schlussbericht BodenseEmobil (03EM0805I)

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1 Ausgangssituation

Der Bodenseeraum entspricht in vielerlei Hinsicht den wirtschaftsstarken und prägenden Elementen des Landes Baden-Württemberg. Mit einer Mischung aus unterschiedlich großen und international tätigen Unternehmen, saisonal stark schwankendem Tourismus, einer kleinteiligen, überwiegend spezialisierten Landwirtschaft, dem zweitgrößten Flughafen des Landes Baden-Württemberg und einer sehr aktiven, international wirksamen Messe ist der Raum auf nachhaltige Mobilität besonders angewiesen.

Neben zahlreichen Technologieunternehmen verfügt die Bodenseeregion im Allgemeinen sowie die Stadt Friedrichshafen im Besonderen mit dem Technikcampus der Dualen Hoch-schule Baden-Württemberg über ein Kompetenzzentrum im Bereich Elektromobilität sowie Energie- und Umwelt-technik, das sich ideal mit dem Labor „nachhaltige Mobilität“ verknüpfen lässt. Damit lassen sich Forschungsergebnisse im Bereich nachhaltiges Energiemanagement integrieren und neue Erkennt-nisse aus dem Projekt in wissenschaftliche Diskurse einspielen.

Im Rahmen des Projekts „T-City“ der Deutschen Telekom AG (DTAG) und der Stadt Fried-richshafen sind bereits wichtige Infrastrukturvoraussetzungen für die Umsetzung eines Konzepts „nachhaltige Mobilität“ in die Praxis geschaffen worden. Dazu zählen vor allem die hohe Verfügbar-keit einer mobilen Breitbandinfrastruktur, eines eTicketing-Piloten auf Basis NFC-fähiger Mobiltele-fone und die Realisierung intelligenter Stromzähler („Smart Metering“), welche die Basis eines intel-ligenten Stromnetzes („Smart Grid“) bilden. Zudem zeigte die Begleitforschung der bisherigen Pro-jekte in der T-City, dass die Bevölkerung sich aufgeschlossen gegenüber neuen Technologien zeigt, diese schnell adaptiert und in die Alltagspraxis integriert. Damit besteht ein technischer und sozialer Rahmen, in den alle Elemente einer nachhaltigen Mobilität eingepasst werden können. Darüber hinaus ver-spricht die Umsetzung eines technisch anspruchsvollen Projekts und der damit verbun-de-nen Wissensgenerierung, neben der Lösung sozialer Probleme durch höhere Zugänglich-keit („digital divide“), auch wirtschaftliches Wachstum und sozialen Wohlstand in einer zunehmend wis-sensgetriebenen Ökonomie.

2 Aufgabenstellung

In dem Vorhaben soll ein ganzheitliches und nachhaltiges Mobilitätskonzept entwickelt und umge-setzt werden, bei dem die intelligente Nutzung von Elektromobilität im Mittelpunkt steht. Wir sehen das Elektrofahrzeug als ideale Ergänzung zum klassischen öffentlichen Verkehr (ÖV) auf Schiene und Straße. Wird das Leitbild des klassischen und universell einsetzbaren Pkw zurückgestellt, kann das Elektrofahrzeug zur vollständigen Integration aller Verkehrsträger beitragen und eine attraktive intermodale bzw. multimodale Nutzung ermöglichen. Damit wird das Verkehrsangebot nicht nur um ein elektromobiles Angebot erweitert, vielmehr handelt es sich um eine Neudefinition des öffentli-chen Verkehrs. Mit der dreifachen Vernetzung der Elektromobile wird dabei eine Lösung umgesetzt, die sich in dieser Komplexität und Ganzheitlichkeit von anderen Projektvorhaben abhebt.

2.1 Gesamtziel des Projektes

Im Zentrum des Vorhabens steht die Integration von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen in den öffentlichen Verkehr. Hierbei werden die Fahrzeuge mit urbanen Infrastrukturen drei-fach vernetzt,

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damit ein funktionales Äquivalent zum Individualverkehr geschaffen wird. Die Vernetzung erfolgt dabei in den Bereichen Verkehr, Energie und Kommunikation.

2.2 Aufgabenstellung der HaCon Ingenieurgesellschaft mbH

HaCon befasste sich im Rahmen von BodenseEmobil mit der Weiterentwicklung von Fahrplanaus-kunftssystemen zu einer intermodalen Mobilitätsplattform inklusive Elektromobilität. Hierfür wurden die folgenden Aspekte vertieft analysiert, konzipiert, prototypisch umgesetzt, getestet und evaluiert:

• Intermodale Vernetzung o Integration von Individualverkehr (eigene Elektrofahrzeug und CarSharing) mit den

folgenden Modi � Charge and Ride (C+R) � Anschlussfahrt mit dem CarSharing-Fahrzeug (Last Mile) � Fahrt mit dem eigenen Elektrofahrzeug

o Integration von Echtzeitdaten des Individualverkehrs � Verfügbarkeit der CarSharing-Fahrzeuge � Zeitliche Nichtverfügbarkeit der CarSharing-Fahrzeuge

o Integration von Ladeinfrastruktur � Standorte und Zusatzinformationen

o Integration von Bedarfsverkehren � in der Auskunft � Weiteleitung zur Buchung

• Ticket und Tarife o Integration der Tarifberechnung des 3-Löwen-Taktes

• Umsetzung der Mobilitätsportale für o Web-Seite o Android-App o iOS-App

3 Planung und Ablauf von E-MOB

Im Zentrum des beantragten Vorhabens steht die Untersuchung des Nutzerverhaltens in dem um die Elektromobilität erweiterten ÖPNV – System auch mit One-Way-Möglichkeiten und deren Finan-zierbarkeit. Dazu wird das Elektrofahrzeug dreifach vernetzt: Vernetzung mit dem Verkehrssystem (ÖV) und Integration in die Energienetze durch die Einbindung in IKT-Hintergrundsysteme.

Die Gesamtstruktur des Projekts gliedert sich in sechs übergeordnete Arbeitsbereiche (AP 100 – AP 600), die sich vier übergeordneten Themenbereichen zuordnen lassen: Organisation und Koor-dination des Vorhabens (AP 100); Entwicklung des Konzepts „dreifach vernetztes Elektroauto“ und Integration in die Systeme „Verkehr“, „Energie“ und „IKT“ (AP 200 - AP 400), operativer Betrieb im Feldversuch (AP 500) und die wissenschaftliche Begleitung des Feldversuchs bzw. bei der Umset-zung der IT-Konzepte inkl. der Geschäftsmodellentwicklung und einer rechtswissenschaftlichen Be-gleitung (AP 600).

Der Arbeitsbereich „Projektleitung“ (AP 100) umfasst die übergeordnete Projektleitung (AP 110), in der auch die projektbezogene Öffentlichkeitsarbeit koordiniert wird sowie die Projektkoordination, von der die Kommunikation zwischen den operativen AP und den administrativen Einheiten sicher-

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gestellt wird. In diesem AP werden die Projektergebnisse bewertet und Empfehlungen ausgegeben. Zudem wird das gesamte Berichtswesen von diesem AP übernommen bzw. koordiniert. Um auf unvorhergesehene Störungen im Projektverlauf reagieren zu können, wird ein Lenkungskreis von den Projektverantwortlichen und den AP-Leitern gebildet (AP 120). Gegebenenfalls können auch externe Experten in diesen Lenkungskreis berufen werden. Der Lenkungskreis hat keine operativen Aufgaben und kann im Bedarfsfall angerufen werden.

Die Arbeitspakete (AP 200 - AP 400) beschäftigen sich mit der Konzeption und Umsetzung des drei-fach vernetzten Elektroautos. Analog zur Zielsetzung des Vorhabens werden dazu drei APs gebil-det, mit den thematischen Schwerpunkten „Verkehr“ (AP 200), „Information“ (AP 300) und „Energie“ (AP 400). Jedem dieser Schwerpunkte ist eine Konzeptionsphase vorgeschaltet, in der die spezifi-schen Anforderungen an das jeweilige System konzipiert und spezifiziert werden. Bei dem AP 300 kann auf bereits spezifizierte Konzepte und Systeme zurückgegriffen werden, so dass in diesem AP der Fokus auf die Front End- und Back End-Umsetzung gelegt wird.

Der praktische Betrieb und alle mit der Durchführung des Feldtests verbundenen organisatorischen und Managementaufgaben sind im AP 500 gebündelt.

Schließlich umfasst das AP 600 alle Aufgaben der wissenschaftliche Begleitforschung, an-gefangen bei einer frühen Einbeziehung der Nutzer und Bürger in den Entwicklungsprozess durch unter-schiedliche Formen der „Lead User Integration“.

4 Wissenschaftliche und technische Voraussetzungen

4.1 Stand der Wissenschaft und Technik

Die großen Verkehrsverbünde in Deutschland betreiben bereits Reiseauskunftssysteme auf hohem Niveau und bieten ihren Fahrgästen schon eine Auskunft von „Tür zu Tür“ unter Berücksichtigung erster intermodaler Ansätze. Auch einige Dienste für mobile Endgeräte waren zu Beginn des Projek-tes BodenseEmobil bereits umgesetzt.

Nicht gebührend berücksichtigt wurden bis dahin allerdings gemischte Reiseketten mit öffentlichen und privaten Anteile, insbesondere wurden die Aspekte der Elektromobilität nicht berücksichtigt.

4.2 Voraussetzungen der HaCon Ingenieurgesellschaft mbH

Die HaCon Ingenieurgesellschaft mbH wurde 1984 gegründet. Bekannt ist vor allem das Fahrplan-auskunftssystem HAFAS, das seit 1989 bei der Deutschen Bahn und bei zahlreichen europäischen Bahnen, Verkehrsunternehmen und -verbünden im Einsatz ist

Neben der „reinen“ Fahrplanauskunft bietet HAFAS die Möglichkeit, intermodale Routen (P+R) von Tür zu Tür unter Berücksichtigung von Fußwegen und PKWs im öffentlichen Straßennetz zu be-rechnen.

Darüber hinaus hat HaCon weitreichende Erfahrung im Bereich der Endkundenanwendungen für Web und App.

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5 Ergebnisdarstellung

5.1 AP310 „Implementierung, techn. Integration“

HaCon hat sich im Rahmen des AP310 mit den folgenden Arbeiten beschäftigt:

• Analyse der Kopplung der emma Mobilitätsplattform mit dem Bestandssystem

Abbildung 1: potenzielle Kopplung des Bestandssystems mit dem emma Mobilitätsportal

� Kopplung wurde aufgrund von erheblichen Zusatzaufwände beim Bestandsystem verworfen � emma Mobilitätsportal wurde als Parallelsystem umgesetzt

Abbildung 2: emma Mobilitätsportal als Parallelsystem zum Bestandssystem

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• Analyse der Optionen und IKT-seitige Umsetzung der Integration aller relevanten Datenbe-stände:

o Fahrplandaten für den Fernverkehr (DB Vertrieb) o Fahrplandaten für den ÖPNV (bodo / NVBW) o Standortinformationen für das eCarsharing (DB Rent: Flinkster) o Standortinformationen der Ladeinfrastruktur (T-Systems)

• Analyse der Optionen und IKT-seitige Umsetzung der Übermittlung und Integration relevan-ter Echtzeit-Daten (Betriebszustände des ÖV, Lade- und Verfügbarkeitsstand der Elektro-fahrzeuge)

o Echtzeit-Daten für den Fernverkehr (DB Vertrieb) o Echtzeit-Daten für den ÖPNV (bodo / NVBW) o Verfügbarkeitsinformationen für das eCarsharing (DB Rent: Flinkster) o Ladezustandsinformationen über die Ladeinfrastruktur (T-Systems)

� Abgestimmte Grobspezifikation der zu entwickelnden Systemarchitektur

Abbildung 3: Systemarchitektur der Mobilitätsplattform

• IKT-seitige Umsetzung der Integration aller relevanten Soll-Datenbestände: o Fahrplandaten für den Fernverkehr (DB Vertrieb) o Fahrplandaten für den ÖPNV (bodo / NVBW) o Standortinformationen für das eCarsharing (DB Rent: Flinkster) o Standortinformationen der Ladeinfrastruktur

• IKT-seitige Umsetzung der Übermittlung und Integration relevanter Echtzeit-Daten o Echtzeit-Daten für den Fernverkehr (DB Vertrieb) o Echtzeit-Daten für den ÖPNV (bodo / NVBW)

� Aufsetzten der Hintergrunddienste für das intermodale Mobilitätsportals

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Abbildung 4: Integration der Verfügbarkeit der CarSharing-Fahrzeuge

• Integration eines automatischen wöchentlichen Datenupdates der Soll-Daten des ÖV • Regelmäßige Aktualisierung der emma-Standorte und Standorte der Ladeinfrastruktur • Integration der emma-Bedarfsverkehre in die Soll-Daten des ÖV • Analyse der Integration von Echtzeitdaten der Ladesäulen

� Regelmäßige Aktualisierung aller Soll-Datenbestände

• Vorbereitung der Automatisierung der Integration der statischen und dynamischen Ladesäu-leninformationen

• Integration der CampusMobil-Standorte • Integration der aktuellen Aufenthaltsorte der CampusMobil-Fahrzeuge • Integration der Verfügbarkeit der CampusMobil-Fahrzeuge

� Integration von statischen und dynamischen Dateninhalten der CampusMobil-Fahrzeuge

5.2 AP320 „Konzept Portale, Nutzerschnittstelle“

HaCon hat sich im Rahmen des AP320 mit den folgenden Arbeiten beschäftigt:

• Analyse der Anforderungen an die Benutzbarkeit mit Unterscheidung von betrieblichen und öffentlichen Nutzern und der verschiedenen Kanäle

• Identifikation und Abgrenzung von Funktionalitäten für den Endkunden • Bereitstellung einer Beispielanwendung „ÖV-Auskunft“ für die Analyse aus Nutzersicht im

AP610

� ein Katalog von Ideen für Endkunden-Funktionalität � innerhalb des Projektes umzusetzenden Funktionalitäten wurden gemeinsam mit den Pro-

jektpartnern ausgewählt

• Analyse und Umsetzung der Funktionalitäten für den Endkunden o Intermodales Verbindungsberechnung, insb.

� Integration von Charge&Ride � Integration von CarSharing-Angeboten � Integration von AST-Verkehren / Bürgerbussen � Integration von Tarifinformationen � Verlinkung zum flinkster-Buchungsportal

o Intelligente Kartendarstellung o Haltestelleninformationen: Ankunfts- und Abfahrtstafeln o Erreichbarkeitssuche mit ÖPNV, PKW, zu Fuß, Fahrrad und Elektrofahrzeugen o Verbindungsüberwachung mit Push-Nachrichten

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• Umsetzung folgende Funktionalitäten als web-Portal (www.emma-pub.hafas.de) und App (https://play.google.com/store/apps/details?id=de.hafas.android.bodenseemobil)

o Intermodales Verbindungsberechnung, insb. � Integration von Charge&Ride � Integration von CarSharing-Angeboten � Verlinkung zum flinkster-Buchungsportal

o Intelligente Kartendarstellung o Haltestelleninformationen: Ankunfts- und Abfahrtstafeln o Erreichbarkeitssuche mit ÖPNV, PKW, zu Fuß und Fahrrad

� Umsetzung des web-Portals www.emma.hafas.de

Abbildung 5: Übersicht der Funktionen des web-Portals

� Umsetzung eines Widgets für die Schnellintegration in web-Seiten

Abbildung 6: emma Widget

� Umsetzung einer App für Android � Umsetzung einer App für iOS

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Abbildung 7: Screenshots der emma App: Verbindungssuche (inkl. der Elektromobilitätseinstellun-

gen); Verbindungsübersicht mit CarSharing-Anteilen; Multi-Abfahrtstafel

• Erweiterungen der Funktionalitäten für alle Plattformen o Integration der emma-Bedarfsverkehre in die Intermodale Verbindungsberechnung

� Prominente Anzeige durch eigens Icon � Integration einer direkten Buchungsfunktion

o Intelligente Kartendarstellung � Integration der Verfügbarkeit der emma-Fahrzeuge in der Karte durch ver-

schiedenfarbige Icons � Vorbereitung der Integration der Verfügbarkeit der Ladesäulen in der Karte

durch verschiedenfarbige Icons

� Überarbeitung der Anwendungen für alle Plattformen (web, Android, iOS)

Abbildung 8: Screenshots der emma App: CarSharing-Standorte mit Anzeige der Verfügbarkeit;

Verbindungsdetails mit integriertem Bedarfsverkehr

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• Integration von CampusMobil in die intelligente Kartendarstellung o Integration der CampusMobil-Standorte o Integration der aktuellen Aufenthaltsorte der CampusMobil-Fahrzeuge o Integration der Verfügbarkeit der CampusMobil-Fahrzeuge

� Überarbeitung der Anwendungen für alle Plattformen (web, Android, iOS)

5.3 AP530 „Koordination Feldtest“

HaCon hat sich im Rahmen des AP530 mit den folgenden Arbeiten beschäftigt:

• Erstellung einer eine abgewandelte Version der Android-App für Probandenstudien an der TU Berlin

• Aufsetzen der Back-End-Systeme des intermodalen Mobilitätsportals für den Feldversuch • Inbetriebnahme der Back-End-Systeme des intermodalen Mobilitätsportals • Testen der Back-End-Systeme des intermodalen Mobilitätsportals • Betrieb und Wartung der Back-End-Systeme des intermodalen Mobilitätsportals • Aufarbeitung von Nutzungsdaten der Serverdienste für die Evaluierung der Projektergebnis-

se

Abbildung 9: Anzahl der installierten emma Apps

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50

100

150

200

250

300

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Mrz.

14

Apr.

14

Mai.

14

Jun.

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Jul.

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Aug.

14

Sep.

14

Okt.

14

Nov.

14

Dez.

14

Jan.

15

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kumulierte Anzahl der App-Installationen

Android

iOS

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Abbildung 10: Anzahl der Verbindungsanfragen

6 Abweichungen zum Arbeitsplan

Im Rahmen des Projektes kam es zu zeitlichen Verzögerungen, welche in eine kostenneutrale Ver-längerung des Gesamtprojektes mündeten. HaCon war von den Verzögerungen nicht betroffen, hat die Mobilitätsplattform jedoch während dieser Verlängerung weiterbetrieben.

7 Vergleich zum Stand der Technik

Die in dem Forschungsprojekt weiterentwickelten Funktionen definieren einen neuen „State of the Art“ für Integration von Elektromobilität in inter- und multimodale Mobilitätsplattformen. Es ist nun möglich innerhalb einer Mobilitätsplattform sowohl ÖV-Fahrten, elektromobile IV-Fahrten als auch intermodale Fahrten (mit eigenen oder CarSharing-Fahrzeuge) zu beauskunften und somit direkt zu vergleichen. Darüber hinaus wurden erste Erkenntnisse für die Integration von Ladesäuleninformati-onen gesammelt.

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Feb.

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Mrz.

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Apr.

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Mai.

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Jun.

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Jul.

14

Aug.

14

Sep.

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Okt.

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Nov.

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Dez.

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Jan.

15

Feb.

15

Verbindungsanfragen

web

Android

iOS

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8 Verwertung, Zukunftsaussichten und weiterer F&E-Bedarf

8.1 Darstellung des voraussichtlichen Nutzens, Verwertbarkeit des Er-gebnisses und der Erfahrungen

In den letzten Jahren werden bei Ausschreibungen von Auskunftssystemen neben der Fahr-planauskunft auch zusätzliche Funktionen wie Echtzeitdatenverarbeitung, Integration von Zusatzin-formation, weiterer Modi gefordert und darüber hinaus die Integration von elektromobilen Inhalten angefragt. Die im Rahmen des Forschungsprojekts entwickelten Funktionalitäten bzw. Erweiterun-gen von Funktionen erweiterten das Portfolio von HaCon in diesem Bereichen entscheidend und helfen uns in dem Marktumfeld der Mobilitätsplattformen bestehen zu können, d.h. sowohl bei der Ertüchtigung von Bestandssystemen und somit zur Verstetigung von Kundenbeziehung als auch bei der Akquisition von nationalen und internationalen Neukunden.

8.2 Veröffentlichungen, Vorträge

Die Projektergebnisse wurden auf diversen internen und externen Workshops vorgestellt und disku-tiert. Darüber hinaus wurden die Ergebnisse während zahlreicher Veranstaltungen (siehe http://www.emobil-im-sueden.de/emma-projekt.html) diskutiert und präsentiert.

Außerdem flossen die Ergebnisse in Vorträge auf den jährlich stattfindenden HAFAS Anwendertref-fen ein.

8.3 zukünftiger F&E Bedarf

Neben der erfolgreichen Integration von Zusatzdiensten, wie Elektromobilität, CarSharing und Be-darfsverkehren in Auskunftssysteme werden von Betreibern und Endkunden auch eine übergreifen-den Tarifierung und sogar ein übergreifendes Ticketing gewünscht.

Die Weiterentwicklung der Auskunftssysteme über Mobilitätsplattformen hinzu „Mobility as a Ser-vice“-Plattformen (MaaS), welche neben der inter- und multimodalen Auskunft auch die ganzheitli-che Tarifberechnung und das Buchen aus Sicht des Endkunden inkludieren, ist daher erforderlich. Um dies auch aus Sicht der Betreiber zu einem Erfolg zu verhelfen sind hier weitere Forschungs- und Entwicklungsarbeiten zu leisten. Dies beinhaltet nicht nur die Endkundenwünsche sondern auch Hintergrundfunktionen, wie das Bezahlen (Payment), das Weiterleiten der Gelder (Clearing, Settle-ment), Funktionen zum einfachen Überprüfen von Fahrtberechnung (Validierung) und Kundenver-waltungsprogrammen über Betreibergrenzen (CRM) hinweg.