Blockchain Technologie als Baustein der Mobilität der Zukunft

Blockchain Technologie als Baustein der Mobilität der Zukunft

Ein dezentrales Vertriebssystem für die multimodale Mobilität

IT-Talk im öV, 21. MärzAnne-Claire Pliska, innodrive

«Eine Reise – ein Ticket» im öV Nationaler Tarifverbund der konzessionierten Transportunternehmen Einfache Nutzung für Reisende

PubliBike, Mobility, Flixbus, Taxi, Car-Sharing, Ride-Sharing Neue Dienstleister sind vom Tarifverbund ausgeschlossen Reisende haben pro Dienstleister eine unterschiedliche Geschäftsbeziehung

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Mobilitätssektor in der Schweiz heute

Unser Lösungsansatz Aufzeichnung aller bezogenen Transportdienstleistungen auf eine Blockchain Gemeinsame, vertrauenswürdige Basis für die Abrechnung Zahlungsabwicklung & Identitätsverwaltung Langfristige Voraussetzungen: Sensor für die Reiseaufzeichnung (oder

elektronische Ticketing-Lösung)

Vorteile Nutzungstransparenz und effiziente Zahlung für

Reisende Effiziente und korrekte Abrechnung für

Dienstleister Vertrauenswürdige Integration neuer

Dienstleister

EINE REISE, EIN TICKET… MULTIMODAL

Agenda

1. Der Mobilitätsmarkt: die Multimodalität bleibt ein Nischenmarkt

2. Digital, multimodal unterwegs: Herausforderungen der Vermittler und Mobilitätsdienstleister

3. Eine dezentrale Blockchain-basierte Meta-Plattform für das vielseitige Mobilitäts-Ökosystem?

4. Eine Roadmap, mehrere Teilprojekte

1. Der Mobilitätsmarkt

Die Multimodalität bleibt ein Nischenmarkt

Der Endkunden-Mobilitätsmarkt in der Schweiz ist 30 Mia. CHF wert

24286

5885

Ausgaben der Haushalte (in Mio CHF, 2016)

Verkehr / Ausgaben ausserhalb des öV Verkehr / Ausgaben im öV

Quelle: bfs, BIP Schweiz, 2016VöV, Fakten und Argumente zum öffenlichen Verkehr in der Schweiz

Der Individualverkehr macht aber immer noch den Löwenanteil aus

Mobility Genossenschaft: 76

“Multimodalität”, d.h. Tür-zu-Tür Mobilität mit

verschiedenen Verkehrsmitteln, bleibt eine

Ausnahme.

Tür-zu-Tür Mobilität: Es gibt MaaS und MaaS… Die „physischen“ und digitalen multimodalen Angebote in der Schweiz

1. Kombination verschiedener Verkehrsmittel und Dienstleistungen für Schiene und Strasse in einem Kombi-Abo

2. Statt eigene Verkehrsmittel zu besitzen, sorgt MaaS dafür, dass Mobilitätsdienstleistungen on demand bestellt und

entsprechend bezahlt werden kann

3. Digitale Vermittlungsplattformen, evt. mit Angebotsbundling

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SBB Green Class

Stellung des öV

Asset-Management

Kundennutzen

Mobilitatsversorgung

Internationale Zusammenarbeit

Innovationsförderung

Ressourcen und Energie

Individuellen Kundennutzen steigern

Innovationen starken, ein Umfeld fur neue Akteure / Start-Ups aufbauen

Die Schweiz im internationalen Mobilitatsmarkt einbinden

Mobilitatsversorgung in Randregionen / zu Randzeiten optimieren

Naturliche Ressourcen schonen und Energieeffizienz steigern, Fuss- und Veloverkehr starken

Stellung des öV stärken und sichern

Verkehrsinfrastrukturen effizienter nutzen

AUSGANGLAGE: MULTIMODALITÄT WIRD GEFÖRDERTEin Massnahmenplan zur Förderung der Multimodalität wird auf Bundesebene umgesetzt

Agenda





2. Digital, multimodal unterwegsHerausforderungen der Vermittler und Mobilitätsdienstleister

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Es fehlt eine Zusammenarbeit zwischen den Mobilitätsdienstleistern (öV, nicht-öV) und einer unabhängige Datenplattform, die transparente Mobilitätsdienstleistungen für den Kunden ermöglicht.

EINE VIELZAHL AN ANGEBOTEN ÜBERFORDERT DEN ENDKUNDENDer Kunde hat heute keinen Überblick, welche Lösungen ihm zur Verfügung stehen, um eine Reise von A nach B zu planen und durchzuführen.

DIE LANDSCHAFT DER DIGITALEN MOBILITÄTSVERMITTLUNGIn der Schweiz haben wir keine integrierten MaaS Lösungen

Monomodal Multimodal

Tief

ed

er F

un

ktio

nal

ität

MaaS

Breite des Mobilitätsangebots

DIGITAL, MULTIMODAL UNTERWEGSEs fehlen Instrumente zur Zusammenarbeit…

«Sobald wir eine Kundenbindung erstellen möchten, beginnen die Schwierigkeiten mit den Partnern»

Projektmanager einer Mobilitätsvermittlungs App aus Bern

«Wir verlieren die Kundenbeziehung»

Mobilitätsdienstleister aus Zürich

«Ich denke, dass es extrem wichtig für unsere

multimodale App ist, ein neutraler Datenbroker zu

werden, dem alle Partner vertrauen können»

IT Architekt einer Mobilitätsvermittlungs App aus Bern

DIE KOMMERZIELLEN HERAUSFORDERUNGEN IN DEN HEUTIGEN APPSUnd wie eine Blockchain Umgebung hilft

• Kundenkonto (Identitätsmanagement)

• Transparenz / Nachvollziehbarkeit

• Vertrauen bzw. Einhaltung Vertraulichkeit bei Geschäftsbeziehungen

• Kundendienst / SAV • Protokollierung beim SAV

• Leistungsabrechnung und Bezahlung / Inkasso

• Preisliche Mischung: Flatrate für den öV (bspw. GA) vs. nutzungsbasierte Preismodelle bei Mobilitätsanbietern

Blockchain Umgebung

Back-End der App

Blockchain

Transfer der kritischen, kommerziellen Prozesse im Blockchain Umfeld

KRITISCHE PROZESSE WERDEN IM BLOCKCHAIN-UMFELD TRANSFERIERTFunktionalitäten werden in der App integriert, Kundendaten & Businessprozesse nicht.

ARCHITEKTUR: HEUTIGE LÖSUNG VS. BLOCKCHAIN-BASIERTE LÖSUNGDie heutigen multimodalen Plattformen sind alle zentral organisiert und wollen Businessprozesse und Kundendaten Dritter in ihr eigenes Back-end

integrieren. Eine dezentrale, Blockchain-basierte Architektur erleichtert die technische Integration und die Zusammenarbeit mittels dezentralem Vertrauen

BISHERIGE WELT

IT Infrastruktur & Bezahlung

Mobilitätsdienstleistung

Application

User

IT Infrastruktur


Application

User

Data normalisation

Blockchain & Bezahlung

ZUKUNFTIGE WELT

Agenda





Eine dezentrale Meta-Plattform für das vielseitige Mobilitäts-Ökosystem?

MULTIMODALITÄT À LA NOVA? WEG VON INDIVIDUELLEN LÖSUNGENEine multimodale Meta-Plattform gemäss Vorschlag des Branchenverbands its-ch

Mobilitätsvermittler (digitale Ebene)Mobilitätsplattformen, monomodale Apps

Data und Service-Vermittler

Mobilitätsanbieter (physische Ebene)Rollende Infrastruktur (Zug, Bus, Velo, etc.)

App1 App2 App3

Meta-Plattform

UNSER VORSCHLAG: EINE DEZENTRALE VERTRIEBSPLATTFORM Rahmenbedingungen für eine nicht-diskriminierende Vermittlung von multimodalen Angeboten werden auf Bundesebene geprüft

MARKT: Mobilitätsdienstleistung

Eine dezentrale, Blockchain-basierte multimodaleVertriebsinfrastrukturvereinfacht die technischeIntegration multimodalerDienstleistungen und ermöglichteine vertrauenswürdigeZusammenarbeit zwischen allenMobilitätsakteuren.

Es ist denkbar, analog zur bestehenden öV-Plattform

„NOVA“, eine allgemeine Vertriebsplattform fur

Mobilitatsangebote zu schaffen.

Endkunden, Mobilitätsvermittlersowie Diensteistungerbringer imöV, aber auch ausserhalb des öV

können von Synergienprofitieren.

Massnahmen MV2-MV3-MV4 im BAV-Massnahmeplan

UNSER VORSCHLAG: EINE DEZENTRALE VERTRIEBSPLATTFORM Rahmenbedingungen für eine nicht-diskriminierende Vermittlung von multimodalen Angeboten werden auf Bundesebene geprüft

AppBack-end

NOVAe.g. MobilityBack-end

AppBack-end

NOVA

Client

Client

e.g. MobilityBack-end

Client

ZIELE DER DEZENTRALE BACK-END VERTRIEBSLÖSUNGEine auf Reisetransaktionsdaten fokussierte dezentrale Back-end Lösung bietet einen sicheren, leicht integrierbaren, nicht-diskriminierenden Vertrieb von

multimodalen Angeboten

ZIELE 3

ZIELE 2

ZIELE 1

VISIONWir stellen für die Mobilitätsbranche eine Blockchain-basierte, dezentraleBack-end Vertriebslösung bereit, welche von allen Mobilitatsvermittlernund -dientsleistern genutzt werden kann.

Die Plattform ist mit definierten Zugangsrechten für alle Mobilitätsvermittler, Mobilität-Dienstleistungserbringer und Endkunden zugänglich.

Die Plattform registriert multimodale Reisetransaktionen aller Reisenden. Reisedaten bleiben vertraulich und können nicht zu Bewegungsprofilen kombiniertwerden. Die Plattform wird dezentral durch die Beteiligten im Konsens verwaltet.

Die Vergütung der Mobilitätsdienstleister definieren diese selber. Die Bezahlung durch den Endkunden und die Umsatzverteilung unter den betroffenen Dienstleitungserbringern erfolgtautomatisch mittels Smart Contracts.

ARCHITEKTUR: VERSCHIEDENE DIENSTLEISTUNGEN WERDEN INTEGRIERTMobilitätserbringung, aber auch Identitätsverwaltung und Zahlungsverkehr werden integriert


Service-Vermittler

App1 App2 App3

Dezentrale Back-End Vertriebsplattform

DienstleistungserbringungRollende Infrastruktur (Zug, Bus, Velo, etc.)

Zahlungsverkehr Identitätsmanagement

Data-Vermittler Daten

Data-Vermittler

ARCHITEKTUR: VERSCHIEDENE DIENSTLEISTUNGEN WERDEN INTEGRIERTMobilitätserbringung, aber auch Identitätsverwaltung und Zahlungsverkehr werden integriert


Service-Vermittler

App1 App2 App3

Dezentrale Back-End Vertriebsplattform

DienstleistungserbringungRollende Infrastruktur (Zug, Bus, Velo, etc.)

Zahlungsverkehr Identitätsmanagement

DatenMultimodale Daten

öV Open Data Plattform

Echtzeitdaten, Störungen, GTFS

DIE DEZENTRALE VERTRIEBSPLATTFORM MIT REISETRANSAKTIONENAuf der dezentralen Blockchain Vertriebsplattform werden alle Reisetransaktionen aller Reisenden gespeichert

Eine Blockchain zeichnet die Reisetransaktionen auf

User 4711PA-Fahrt

14.05.201710:02 – 10:34

Vuarrens - Yverdon

User 4711Publibike-Nutzung

14.05.201710:37 – 10:49

User 4711SBB-Fahrt

14.05.201714:35 – 15:02

User 8654Mobility

Reservation17.11.2017

12:15 – 13:30

Payment provider

Fahrgast

Besteller Dienstleister

Funktionalität einer Blockchain-basierten Meta-Plattform:

− Aufzeichnung der bezogenen Transportdienstleistungen auf

einer Blockchain

− Gemeinsame, vertrauenswürdige Basis für die Abrechnung

− Integration der Zahlungsabwicklung und Identitäts-

verwaltung

Datenschutz, Zugriffskontrolle, Verschlüsselung

Mobilitätsdienstleister können eine eigene

synchronisierte Kopie betreiben

VORTEILE PER DESIGN: 4 EIGENSCHAFTEN MIT GROSSEN AUSWIRKUNGEN Die Mobilitäts-Blockchain ist die “Single Source of Trust” für die Mobilitätsbranche

Cryptography

Authentification

Hash Block Chains

Verified Origin of Daata

Permissioning

Immutability Auditability

Shared Ledger

Append-only Transparency

ConsensusSingle Source of

Truth

Smart Contracts

Aufzeichnung aller Mobilitätsdaten der

Benützer

Kontrollierte Erfassung, Schutz vor Veränderungen

Vertrauenswürdige Verarbeitung durch die Ausführung der Geschäftslogik mit Smart

Contracts

Shared ledger: geteilte Datendank

Append-only: Auf dem Ledger kann man nur

neue Zeilen hinzufügen. Löschen ist nicht

möglich.

Smart Contracts: Algorithmen, die in der

Datenbank integriert sind und aufgerufen

werden, wenn Transaktionen geschrieben

Hash: kryptographische Abbildung von

Daten. Die Funktion kann nicht rückgängig

gemacht werden.

Hash Block Chains: die Blocks mit hashed

Daten sind verknüpft. Tampering wird sofort

endeckt.

USE CASE 1: Das Bundling über alle Mobilitätsangebote wird ermöglicht

▸ Nutzen für den Endkundeno Ein multimodales MaaS mit entsprechendem Pricing wird den Reisenden angeboten

▸ Wer profitiert davon?o Endkunden: die Mobilität ist vereinfachto Mobilitätsvermittler: Breite des Angebots mit Möglichkeit, die Endkunden-Preise zu gestalteno Mobilitätsdienstleister: Zugang zum Markt (nur eine Schnittstelle)o Besteller: Garantie eines diskriminierungsfreien Zugangs zu den Mobilitätsangeboten

▸ Anforderungen / Herausforderungeno SAV (bei Verspätungen, Annulierungen, etc)

USE CASE 2: Das Monitoring der Mobilitätsbranche wird erleichtet

▸ Nutzeno Sobald alle Reisetransaktion auf der Blockchain registriert sind, kann ein Monitoring der

Mobilitätsmarkts gewährleistet werden.o Der Besteller kann die Auslastung besser verstehen und entsprechend das Angebot besser planeno Der öV-Verteilschlüssel kann automatisch berrechnet werden.

▸ Wer profitiert davon?o Der Regulatoro Der VöVo Die Besteller

▸ Wieo Der Umsatz kann pro TU berrechnet werdeno Die Linienauslastungen können spezifisch berechnet werden

▸ Anforderungeno Zugangsrechte müssen gezielt definiert werdeno Alle Transaktionen müssen auf dem Blockchain registriert werden

▸ Was zu beachten isto Geschäftsgeheimnisse der Mobilitätsdienstleister

Agenda





Eine Roadmap, mehrere Teilprojekte

DIE VISION DER ARCHITEKTUR MIT MINIMALER ANZAHL SCHNITTSTELLEN

AppBack-end

NOVA

Client

ClientChaincode running on Hyperledger

e.g. MobilityBack-end

Client

Roaming, Bundling, Billing

ROADMAP: MEHRERE SCHRITTE

Bestehende Mobilitästdatensind auf dem Blockchain

registriert

Verschiedene monomodale App sindmit der Blockchain verbunden. Es

kann ein multimodales GA entstehen

Multimodale Mobilitäts App

Integration neuer Dienstleistungenausserhalb der Mobilität

Schritt 1 Schritt 2

Schritt 3

Heute

DER ERSTE SCHRITT IST SCHON GETÄTIGT

Kunde mit seinen div. Abos, Mitgliedschaften, Logins

Kunde mit gespeichertem Profil Die Blockchain zeichnet Reisetransaktionen auf

2. SCHRITT: FELDTEST MIT MÖGLICHST WENIG INTEGRATION

IT Infrastruktur


Application

User

Data normalisation


Monomodale Daten werden im “real conditions” auf dem Blockchain registriert. Es kann schon ein multimodales GA entstehen

2. SCHRITTE: DIE ZIELE

Konzept1. Analyse der notwendigen Governance des

Systems und der möglichen Geschäfts-modelle

2. Erarbeitung der Datenschutz-Anforderungen3. Vergleich der Optionen für die

Datenverwaltung

Feldtest1. Weiterentwicklung der entwickelten

Blockchain-basierten Mobilitätsdaten-Plattform

2. Überprüfung der Funktionalität in einem Feldtest

Governance: Zusammenspiel von

System, Rollen, Teilnehmern

1. Beschreibung möglicher dezentraler

Governance-Modelle

Ausgestaltung des Systems

Zusammenspiel von System, Rollen,

Teilnehmern

2. Beurteilung und Bewertung der

Governance-Modelle nach

Transparenz

Offenheit

Vertrauensmodell / Sicherheit /

Datenschutz

Wirtschaftlichkeit

Steuerbarkeit /

Entwicklungsfähigkeit

DER 3. SCHRITT ERMÖGLICHT USE CASE 1 & USE CASE 2

IT Infrastruktur


Application

User

Data normalisation


IT Infrastruktur


Application

User

Data normalisation


Der 3. Schritt kann auch Diensteistungen ausserhalb der Mobilität integrieren

Car Sharing, Autohersteller, Flottenmanager

Regulator / AuditorTaxi, Parking Services, Langsamverkehr

Identitätsmanagement-ProvideröV

Mobilitätsvermittler A...ZZahlungsverkehrs-Provider A...Z

DAS ÖKOSYSTEM: INNOVATION UND NEUE GESCHÄFTSMODELLEEine breite Trägerschaft fördert die Akzeptanz der Meta-Plattform

Blockchain-Infrastruktur-

Provider

Innovation, inkl. neue Dienstleistungen ausserhalb der Mobilität

DIE HEUTIGEN STACKEHOLDER UND IHRE ROLLENEin Konsortium ist im Aufbau

öV-Unternehmen und weitereMobilitätsdientsleister

Routenplanung

ForschungsorganisationenIdentitätsmanagement-Provider

Zahlungsverkehrs-Provider

Blockchain-Infrastruktur-Provider

Governance, Business Models, Project Management

Regulator, Auditor

Weitere Technologie Partner

DIE MEINUNG DES BAV

«Der Bundesrat will die multimodale Mobilität fördern. Er hat dazu im Dezember 2018 Massnahmen veranlasst zum Thema Daten und zur Öffnung des Vertriebs von weiteren Mobilitätsanbietern ausserhalb des öV. Das BAV ist aufgrund dieses Auftrages am Projekt interessiert, weil es sowohl einen diskriminierungsfreien Vertrieb von Mobilitätsdienstleistungen ermöglichen würde, als auch Fragen z.B. der Governance geklärt werden könnten.»

Mitwirken?

[email protected]

Kernteam- Thomas Goetz, IT Architekt und Blockchain Lead, PostFinance- Marius Schmidt, Abilio Seniorprojektleiter, SOB- Jochen Mundinger, CEO Routerank- Roman Hofer, Produktmanager PA App, hier privat unterwegs- Christian Jaag, Partner SwissEconomics- Raphael Conca, IT Architekt PA App, hier privat unterwegs- Christian Nançoz, Data & Analytics Consultant

Danke an alle, die am Konzept mitdenken und mitarbeiten- Reto Schmid, Business Development, Fairtiq- BAV, BFE- Jana Lev, Business Development, Sharoo- Martin Küchler, Leiter Projekte, Zugerland Verkehrsbetriebe- Max Krefeld, Projektleiter Digitale Vertriebssysteme, Basel Verkehrsbetriebe

EXKURS: DATENZUGRIFF

Ein Kunde nutzt einen Service, der von mehreren Partnern erbracht wird, z.B. einen Transportdienst.

• Der Kunde bezahlt die in Anspruch genommenen Leistungen. Jeder Partner erhält seinen Anteil an der

Zahlung.

• Jeder Partner führt statistische Auswertungen über alle Kunden durch, z.B. über Kunden, die von A nach

B transportiert werden.

• Die Regulierungsbehörde erstellt Statistiken, z.B. über die pro Partner transportierte Kunden.

• Behörden benötigen im Falle einer Strafverfolgung eine Eskalation, z.B. ist die Person x zu einem

bestimmten Zeitpunkt von A nach B gefahren.

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