Location Based Traffic Services

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Fallstudienarbeit
Hochschule:	Hochschule für Oekonomie & Management
Standort:	Hamburg
Studiengang:	Bachelor Wirtschaftsinformatik
Veranstaltung:	Fallstudie / Wissenschaftliches Arbeiten
Betreuer:	Prof._Dr._Uwe_Kern
Typ:	Fallstudienarbeit
Themengebiet:	Location Based Services
Autor(en):	Michael Plath, Wolfgang Rufeger, Jens Thalies, Hilke Weers
Studienzeitmodell:	Abendstudium
Semesterbezeichnung:
Studiensemester:	2
Bearbeitungsstatus:	begutachtet
Prüfungstermin:
Abgabetermin:

Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 1.1 Einführung 1.2 Zielsetzung und Vorgehensweise 2 Technische Grundlagen 2.1 Verfahren zur Positionsbestimmung 2.1.1 Dead Reckoning 2.1.2 Cell Of Origin 2.1.3 Time Of Arrival 2.1.4 Time Difference Of Arrival 2.1.5 Angel Of Arrival 2.1.6 Timing Advance 2.1.7 GPS 2.2 Datenübertragung 2.2.1 Mobilfunk 2.2.2 Radio 2.2.3 WiMAX 2.2.4 Kurzstreckenfunk 2.2.5 weitere Funktechniken 3 Rechtliche Hintergründe 4 Anwendungsgebiete 4.1 Güterverkehr 4.1.1 Ortung im Güterverkehr 4.1.2 Flottenmanagement 4.1.3 Onlinefahrtenbuch 4.1.4 Sendungsverfolgung 4.1.4.1 Diskrete Sendungsverfolgung 4.1.4.2 Stetige Sendungsverfolgung 4.1.4.3 Geographische Sendungsverfolgung 4.1.5 Fahrerlose Transportsysteme 4.1.6 Zukunftskonzept: CargoRAPID 4.2 Öffentlicher Personennahverkehr 4.2.1 Fahrkartenkauf 4.2.2 Fahrgastinformationen 4.2.3 Fahrplaninformationen 4.2.4 Taxiortung 4.2.4.1 Funktionsprinzip 4.2.4.2 Systemübersicht 4.3 Verkehrsführung 4.3.1 Allgemeines Modell 4.3.1.1 Ausbau bestehender Systeme 4.3.1.2 Beispiele und Orte 4.3.2 Interesse der Kommunen 4.3.2.1 Automatische Verkehrsumleitung 4.3.2.2 Automatisierte Parkleitsysteme und Ampelsteuerung 4.3.2.3 Verkehrsüberwachung mit Toll-Collect 4.3.3 Forschung 4.3.4 Volkswirtschaftlicher Nutzen 4.4 Weitere Anwendungsmöglichkeiten 4.4.1 Geschwindigkeitskontrolle 4.4.2 Diebstahlschutz 5 Fazit 5.1 Kritische Betrachtung 5.2 Zukunftsausblick 6 Abbildungsverzeichnis 7 Abkürzungsverzeichnis 8 Fußnoten 9 Literaturverzeichnis 10 Rechtsquellenverzeichnis

1 Einleitung

1.1 Einführung

Nachdem das Internet inzwischen die meisten Privathaushalte erobert hat und fast jeder unterwegs per Handy erreichbar ist, wird die Nutzung von Location Based Services (LBS) zunehmend interessanter. Für viele der neuen Smartphones und PDAs gibt es inzwischen verschiedene Applikationen, die ortsbezogene Daten nutzen. Im Straßenverkehr gehört ein Navigationsgerät inzwischen zur Standardausstattung vieler KFZ-Hersteller. Zusätzlich zur allseits bekannten Routenplanung gibt es aber zahlreiche weitere Anwendungsmöglichkeiten für positionsbezogene Daten im Straßenverkehr.
Neben dem individuellen Straßenverkehr hat der öffentliche Personennahverkehr stark an Bedeutung gewonnen. Statistische Umfragen haben gezeigt, dass besonders in Großstädten die Nutzung von öffentlichen Verkehrsmitteln hoch ist. Um den öffentlichen Personennahverkehr noch attraktiver für die Bürger zu machen, ist der Ausbau und die Integration von LBS in diesem Bereich besonders interessant.

1.2 Zielsetzung und Vorgehensweise

Ziel dieser Arbeit ist, einen Überblick über die Nutzung ortsbezogener Daten im Verkehr zu schaffen. Im Folgenden werden die neusten technischen Entwicklungen und Forschungen in Bezug auf Ortung und mobiler Datenübertragung vorgestellt und Fachbegriffe erklärt. Neben den vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten im Individualverkehr, öffentlichen Personennahverkehr, sowie in Transportunternehmen sollen auch rechtliche und sicherheitsrelevante Aspekte erläutert werden. Es soll gezeigt werden, wie und wo sich die Umsetzung der Projekte im Bereich Verkehrsmanagement und der Wirtschaft wiederfindet und wie hieraus ein realer Nutzen gezogen werden kann.

Die Fallstudie gliedert sich im Wesentlichen in fünf Bereiche. Beginnend mit den Technischen Grundlagen. Darin werden für LBS relevante Techniken genannt und erklärt. Darauf folgt eine kurze Erläuterung der rechtlichen Hintergründe bei der Verwendung von LBS im Verkehr. Als nächstes wird eine Auswahl von Anwendungsgebieten für Location Based Traffic Services (LBTS) aufgezeigt. Darunter gliedern sich die Anwendungsgebiete Güterverkehr, öffentlicher Personennahverkehr, Verkehrsführung und weitere Anwendungsmöglichkeiten. Unter den Anwendungsgebieten befinden sich derzeit eingesetzte Systeme, wie auch Pilotprojekte für LBS im Verkehr. Am Ende dieser Arbeit wird ein Zukunftsausblick über die denkbaren Anwendungsgebiete und Möglichkeiten der Weiterentwicklung in der Zukunft erstellt.

2 Technische Grundlagen

2.1 Verfahren zur Positionsbestimmung

Schon seit Jahrhunderten ist der Mensch bestrebt, Positionen im Raum genau zu bestimmen, Routen zu berechnen und Karten seiner Umgebung zu zeichnen. Anfänglich bestimmte er seinen Ort rein visuell anhand von Landmarken, Wind und Wolken, Wasserfarbe und Strömungen, sowie natürlich Sonne, Mond und Sternen. Hilfsmittel wie der Sextant und der Kompass ermöglichten unseren Vorfahren schon recht exakte Messungen. Heutige Verfahren berechnen die Position auf wenige Meter genau, einige davon sollen hier vorgestellt werden. Man unterscheidet grundsätzlich zwischen aktiver und passiver Ortung, bzw. Eigen- und Fremdortung. Bei der passiven Ortung kann die Position auch ohne aktive Interaktion des Empfängers ermittelt werden, was vor allem bei Notfällen, sowie für Push-Dienste, die LBS ohne Aufforderung des Nutzers senden, von Vorteil ist. Die aktive Ortung wird vom Benutzer selbst vorgenommen, wobei dieser teilweise auch Daten der passiven Ortung abrufen oder diese in Gang setzen kann. Location Based Services (LBS) die vom Benutzer angefordert werden, nennt man auch Pull-Dienste. Folgend wird nach Ortungsverfahren differenziert. Varianten werden ebensowenig berücksichtigt, wie Verfahren im Nahbereich (RFID, Bluetooth, WLAN)

2.1.1 Dead Reckoning

Dead Reckoning (DR) ist ein Verfahren, mit dem die aktuelle Position anhand bekannter Fixpunkte, sowie Informationen aus Geschwindigkeit, Himmelsrichtung, Beschleunigung und anderer Messwerte annäherungsweise bestimmt werden kann. Schon Columbus fand seinen Weg in die Neue Welt, doch auch heute findet dieses Verfahren immer noch Anwendung, wenn moderne Systeme versagen. Voraussetzung für GPS ist eine Sichtverbindung zum Satelliten, für die Ortung im Mobilfunk eine Basisstation in Funkreichweite. Daher nutzen moderne Ortungssysteme Informationen aus zusätzlichen Quellen (Tempo, Beschleunigung, Fixpunkte) um Ausfälle zu überbrücken. Der Datenempfang per Car2Car-Communication befindet sich momentan noch im frühen Entwicklungsstadium.^[1][2][3]

2.1.2 Cell Of Origin

Die einfachste Methode der Ortung im Mobilfunknetz ist die zuletzt benutzte Funkzelle. Diese wird im Home Location Register (HLR) des jeweiligen Mobilfunkanbieters gespeichert und liefert somit eine grobe Position mit bis zu 30km Genauigkeit. Dieses Verfahren nennt sich Cell of Origin (CoO). Verfügt die Basisstation über mehrere unterschiedlich ausgerichtete Antennen, lässt sich der Empfänger noch einzelnen Sektoren zuordnen (Cell Sector CoO / CS CoO). Meist befinden sich an einem Mobilfunkmasten drei Sender, die jeweils einen Sektor von 120° abdecken (Abb. 1).^[1][4][5][6]

2.1.3 Time Of Arrival

Mit Hilfe der Trilateration (Abstandsmessung) werden Signallaufzeiten zwischen Empfänger und mehreren Basisstationen gemessen. Das Verfahren nennt sich Time Of Arrival (TOA). Allerdings müssen hierfür die Basisstationen zeit-synchronisiert sein, da Messfehler von 1µs bereits Abweichungen von ca. 150m ergeben. Mobiltelefone mit sehr genauer Zeitmessung können dieses Verfahren auch aktiv benutzen. Dazu wird die Zeit gemessen, die ein Signal zur Basisstation und wieder zurück braucht (Round Trip Time Of Flight). Da die Signale in den Basisstationen jedoch unterschiedlich schnell verarbeitet werden, ist das aktive Verfahren nicht so genau wie die passive Variante (Abb. 2).

2.1.4 Time Difference Of Arrival

Bei der Multilateration (parabolic lateration) hingegen wird die Zeitdifferenz eines Signals gemessen, das über mehrere Basisstationen empfangen wird (Time Difference Of Arrival / TDOA). Die Genauigkeit beträgt hier 50-100m. Eine Synchronisation ist nicht erforderlich, da hier keine absoluten sondern nur relativen Zeiten gemessen werden. In Abb. 3 ist auf jeder Hyperbel die Zeitdifferenz mit der das Signal bei jeweils zwei Basisstationen ankommt immer gleich. Um die Position im dreidimensionalen Raum zu bestimmen, werden vier statt drei Basisstationen benötigt, die Parabeln haben dann die Form von Hyperboloiden.^[1][4][5][6]

2.1.5 Angel Of Arrival

Die höchste Genauigkeit der passiven Messung mit nur zwei Basisstationen lässt sich per Triangulation (Winkelmessung) erzielen (50m). Mit zusätzlichen Messgeräten ausgestattete Basisstationen können den Einfallswinkel eines Mobilfunksignals messen und damit die Position bestimmen (Abb. 4). Um den Einfallswinkel eines Signals zu messen, werden zwei Antennen auf einer Achse montiert, die die Zeitdifferenz (siehe TDOA) des empfangenen Signals messen und daraus den Winkel berechnen können. Ein Mobilfunkgerät mit Winkelmessfunktion kann damit auch die eigene Position bestimmen, sofern die Positionen der angepeilten Basisstationen bekannt sind.^[1][4][5][6]

2.1.6 Timing Advance

Ein vergleichsweise einfaches Verfahren ist die Nutzung der Timing Advance (TA), mit der eine Basisstation ein Mobilfunkgerät auffordert, Daten je nach Entfernung früher zu senden, damit diese im richtigen Zeitfenster ankommen. Die TA bildet Signallaufzeiten zu je 3,692µs auf einen 64bit Wert ab, sodass damit ein Bereich von 35km abgedeckt wird, bzw. der Abstand zur Basisstation in 554m breite Ringe unterteilt wird. Aus der Kombination der TA-Werte von mind. drei Basisstationen kann die Position auf 100-200m genau bestimmt werden. Dieses Verfahren kommt ohne zusätzliche Hardware aus, da es für den normalen Betrieb des Mobilfunknetzes gebraucht wird.^[1][4][5][6]

2.1.7 GPS

GPS ist kein Verfahren zur Positionsbestimmung, sondern verwendet das in 2.1.3 vorgestellte Verfahren TOA. Da GPS jedoch in vielen Geräten zur Anwendung kommt und Satelliten zur Ortung nutzt, wird das Verfahren in einem extra Punkt erklärt. Es ist wesentlich genauer, setzt aber spezielle Hardware im Empfänger voraus. Außerdem funktioniert das Verfahren nur im freien Gelände, sofern eine Verbindung zu mindestens vier Satelliten besteht. Die Entfernung zum Satelliten wird durch Messung der Signallaufzeit bestimmt (Trilateration, siehe auch Time Of Arrival). Diese bildet die Position auf einer Kugelhülle um den Satelliten ab. Schon bei drei Satelliten ergeben sich zwei fixe Punkte, wobei einer weit entfernt im Weltall liegt und verworfen werden kann. Da jedoch die genaue Sendezeit der einzelnen Satelliten unbekannt ist, bzw. die Empfängeruhr für eine exakte Positionsbestimmung auf 1 ns genau mit der GPS-Systemzeit übereinstimmen müsste, wird die Zeit als vierte Unbekannte in das Gleichungssystem eingesetzt. Die Entfernung zum vierten Satelliten wird benötigt, damit dieses Gleichungssystem lösbar ist. Jeder Satellit schickt zusammen mit der GPS-Systemzeit genaue Daten zur eindeutigen Identifikation und zu seiner Flugbahn. Erst wenn der Empfänger diese Daten von allen vier Satelliten gespeichert hat, kann er die Position auf wenige Meter genau berechnen. Da die Signalqualität in Städten häufig schlecht ist und die Signale durch Multi-Path-Effekte (z.B. Reflexionen an Gebäuden) gestört werden, dauert ein Download aller nötigen Daten für eine erste Messung nicht selten mehrere Minuten. GPS-Empfänger haben einen vergleichsweise hohen Stromverbrauch und sind daher in vielen mobilen Geräten nicht ständig aktiv, sodass die Daten der Satelliten nach jeder längeren Pause erneut aus dem GPS-Signal ausgelesen werden müssen. Assisted GPS (AGPS) ermöglicht den Download dieser Daten aus dem Internet oder direkt vom Mobilfunkanbieter. Alternativ können auch vorausberechnete Daten am heimischen Rechner auf dem Mobilfunkgerät gespeichert werden. Die Zeit bis zur ersten Messung (time to first fix / TTFF) wird damit auf unter 10s reduziert.^[7]

Zusätzlich kann ein Korrektursignal von Referenzstationen mit bekanntem Standort für die Positionsbestimmung benutzt werden, um Ungenauigkeiten bei der Messung der Signallaufzeiten vom Satelliten zu minimieren (Differential GPS / DGPS). Diese Korrekturdaten werden von verschiedenen Sendern mit dem Radioprogramm auf UKW, MW oder LW ausgestrahlt und über das Internet nach dem NTRIP-Standard verteilt. Eine weitere Verbesserung und damit eine genauere und zuverlässigere Ortung wird durch den Einsatz neuer GPS-Satelliten mit anderen Sendefrequenzen erzielt (Generation 2 im Jahr 2009 und Generation 3 im Jahr 2013). Damit können z.B. frequenzabhängige Laufzeitdifferenzen in der Ionosphäre nachträglich heraus gerechnet werden. Neben GPS stehen dem Anwender außerdem zwei weitere Satelliten-Navigationssysteme zur Verfügung, das europäische GALILEO sowie das russische GLONASS. Selbst China plant zur Zeit ein eigenes System namens Beidou/Compass. Durch die Kompatibilität dieser Systeme erhöht sich auch die Anzahl der gleichzeitig verfügbaren Satelliten und damit die Genauigkeit. Mit den neuen GALILEO-Satelliten soll ebenfalls das seit 1979 bestehende SARSAT (search and rescue satellite-aided tracking) dahingehend verbessert werden, dass Notrufe von überall möglich sind und die Position auf weniger als einen Meter genau bestimmt werden kann.^[7]

2.2 Datenübertragung

2.2.1 Mobilfunk

Die meisten Nutzdaten für LBS werden z.Zt. über das Mobilfunknetz übertragen. Ursprünglich war dieses nur für die Sprachübertragung ausgelegt. Mit der Digitalisierung der Funknetze wurden diese auch schrittweise für die Datenübertragung optimiert. Anfangs war nur das leitungsvermittelnde Übertragungsverfahren CSD verfügbar, das Übertragungsraten von maximal 9.6 kbit/s zuließ. Im Gegensatz zu dem paketvermittelnden SMS-Dienst wird hierbei per Zeit abgerechnet. Da per SMS maximal 160 Zeichen übertragen werden können, eignet sich dieses kaum zur Datenübertragung. Protokolle wie X.75 zur Beschleunigung des Verbindungsaufbaus oder Datenkompression mit V.42bis brachten nur punktuelle Verbesserungen. Mit der Erweiterung HSCSD wurden durch Kanalbündelung und ein optimiertes Übertragungsverfahren immerhin Datenraten bis 115 kbit/s möglich.^[8][10]

Mit GPRS wurde der erste paketorientierte Datenübertragungsdienst für GSM- und UMTS-Netze eingeführt. Durch das zusätzliche Modulationsverfahren EDGE für das GSM-Netz konnten die Datenraten bei HSCSD und GPRS nochmals gesteigert werden. Seit 2008 sind GPRS und EDGE in den meisten europäischen Netzen flächendeckend verfügbar. UMTS ist als Nachfolger von GSM der erste Mobilfunkstandard, der speziell für die Datenübertragung optimiert wurde. Auch Telefongespräche werden paketorientiert übermittelt, allerdings mit höherer Priorität als der Datenverkehr. Da UMTS im Gegensatz zu GSM nicht mehr mit Zeitschlitzen arbeitet, ist die maximale Anzahl von Mobilfunkgeräten pro Basisstation zwar nicht beschränkt, aber die maximale Bruttodatenrate von 384 kbit/s (theoretisch bis zu 14 mbit/s im Nahbereich) wird nur in Zellen erreicht, die nicht überfüllt sind. Alle Nutzer einer Zelle teilen sich die Bandbreite, sodass bei vielen Nutzern die einzelnen Zellen schrumpfen und vom Sendemast weit entfernte Nutzer kaum oder gar keine Bandbreite mehr zur Verfügung haben. Ein Vorteil von UMTS ist, dass ein Mobilfunkgerät gleichzeitig bei mehreren Zellen angemeldet sein kann und der Übergang in benachbarte Zellen (Roaming) oder gar ins GSM-Netz fließend vonstatten geht. Positionsbestimmungen per TA funktionieren bei UMTS nicht mehr, da dieser Wert hier nicht mehr benötigt wird. Lokalisierungen per COO sind aufgrund mehrerer gleichzeitig genutzter Zellen nur sehr ungenau. Die Erweiterungen HSDPA, HSUPA und HSPA+ erhöhen die Bandbreite bei ausreichenden Signalstärken auf theoretisch 42 mbit/s. Dies wird durch dynamische Lastverteilung, sowie Anpassung an die Kanalqualität per adaptiver Modulation und Kodierung (AMC) erreicht. Außerdem ist die Latenz mit 100ms fast doppelt so gut wie mit reinem UMTS.^[8]

Latenz und Datendurchsatz, die immer noch größten Kritikpunkte an bisherigen Mobilfunkstandards GSM und UMTS (einschließlich HSPA), sollen mit der 4. Generation namens LTE (Long Term Evolution) ausgeräumt werden. Eigentlich handelt es sich nicht um einen komplett neuen Standard, da dies nur eine Erweiterung für UMTS ist. Mit LTE werden Bandbreiten bis 300 mbit/s und Latenzen unter 20ms angestrebt. Erreicht werden soll dies durch bessere Modulationsverfahren, größere Kanalbandbreiten und bessere Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Frequenzen. Da die Netzbetreiber selbst in den Standardisierungsgremien sitzen und sich durch die neue Technik bis zu 70% der Betriebskosten einsparen lassen hat LTE gegenüber UMTS weit bessere Chancen sich am Markt durchzusetzen. Erste Anwendungen in Deutschland sind für 2011 geplant. LTE wird ausschließlich Daten übertragen. Sprachverbindungen sollen erst später per VoIP migriert werden. Da LTE wie GSM mit Zeitschlitzen arbeitet, wird die Positionsbestimmung per TA wieder interessant.^[8]

2.2.2 Radio

Mithilfe des Radio Data Systems (RDS) lassen sich diverse Daten mit den Rundfunkprogrammen ausstrahlen und empfangen. Neben Stationsname, Senderkategorie, Titelinformationen (Radiotext), alternativen Frequenzen, können auch Verkehrsmeldungen (TMC) und GPS-Korrektursignale (DGPS) übertragen werden. Mitte der 90er Jahre gab es auch den Deutschen Textfunk Omnipage, der mit RDS Paging-Nachrichten übermitteln konnte. Grundlage von TMC sind menschliche Beobachtungen von ADAC und Staumeldern, die kostenlos seit 1997 von ARD-Senderketten ausgestrahlt werden, inzwischen sogar in vielen europäischen Ländern. Da diese Informationen häufig ungenau und nicht immer aktuell sind, wurde mittlerweile von der Gesellschaft für Verkehrsdaten DDG der kostenpflichtige Dienst TMCpro eingeführt, der mit TMC nur die Übertragung per RDS gemein hat. Dieser bezieht die Informationen fast ausschließlich von fest installierten Sensoren (SES), z.B. Induktionsschleifen in der Fahrbahn oder den bekannten Blechbüchsen an Autobahnbrücken, aber auch von Autos, die mit der FCD-Technik ausgerüstet sind und aktuelle Daten wie Position und Geschwindigkeit per GSM-Funk an eine Datenzentrale übermitteln.^[11][12][13]

Mit dem Automatic Identification System (AIS) wird ein Funksystem für Schiffe bezeichnet, das über UKW Identifikation, Klassifikation, Position, Kurs und Geschwindigkeit, sowie weitere Daten mit einer Reichweite von bis zu 100km ausstrahlt. Zur Überwachung gibt es zahlreiche Basisstationen (aktuelle Positionen der Schiffe in Küstennähe sind z.B. auf marinetraffic.com einsehbar), aber auch Rettungskräfte sind mit AIS ausgestattet. Zur Zeit läuft ein Projekt, bei dem AIS-Daten von tief fliegenden Satelliten erfasst werden, um so einen Überblick über den weltweiten Schiffsverkehr zu erhalten. Das 1998 eingeführte System ist seit 2008 Pflicht für alle Berufsschiffe über 20m Länge.^[14][15]

2.2.3 WiMAX

Parallel zum WLAN wurde mit dem Standard IEEE 802.16 eine Breitbandtechnik für ein drahtloses Metropolitan Area Network (MAN) geschaffen, der besser unter dem Namen WiMAX bekannt wurde. Diese Technik unterliegt den selben Beschränkungen wie Mobilfunk und WLAN in Bezug auf Abschattungen und Funklöcher, kann jedoch zu einer festen Empfangsstation mit Außenantenne und Sichtverbindung bis zu 50km Entfernung eine Bandbreite von 50 mbit/s bereitstellen. Ein erweiterter Standard mit Nutzung der lizenzfreien Frequenzbänder, der auch mobilen Empfang zulässt, hat allerdings nur eine Reichweite von 1-5 km mit 3-15 mbit/s.^[8][9]

2.2.4 Kurzstreckenfunk

WLAN wurde 1997 mit dem Standard IEEE 802.11 als drahtlose Alternative zum Ethernet eingeführt. Bisherige drahtlose Übertragungsverfahren eigneten sich aufgrund fehlender Standards und geringen Bandbreiten nicht zum Aufbau eines Netzwerkes. Die Reichweite beträgt bei guten Bedingungen 100-300m, in Gebäuden oder mit Hindernissen entsprechend weniger. Angehängte Buchstaben an den Standard erweitern diesen um höhere Geschwindigkeiten oder Funktionalitäten wie QoS, VLAN oder Verbesserungen der Verschlüsselungen. Die derzeit aktuelle Version 802.11g hat eine Bandbreite von 54 mbit/s, die nächstfolgende 802.11n bis zu 300 mbit/s.^[8][9]

Bluetooth ist eine lizenzfreie, standardisierte Funktechnik für kurze Distanzen, mit der sich bis zu 8 aktive und 248 passive Geräte ohne Sichtverbindung zu einem Piconet verbinden lassen. Je nach Leistungsklasse liegt die Reichweite zwischen 10m und 100m. Über eine 48bit Adresse wird jedes Gerät weltweit eindeutig identifiziert und die Kommunikation kann in mehreren Sicherheitsstufen erfolgen. Die Version 1.0 unterstützt Übertragungsraten bis 1 mbit/s, mit den Versionen 2.0/2.1 wird die Bandbreite mittels EDR und anderen Modulationsverfahren auf bis zu 3 mbit/s erhöht. Da dies für Übertragung von Videos und große Dateien heutzutage nicht mehr ausreicht, wurde mit Version 3.0+HS die Möglichkeit geschaffen, zusätzliche WLAN Technik zu nutzen, ohne dass eine Anmeldung an einer Basisstation nötig ist. Bluetooth wurde auf geringen Stromverbrauch, hohe Sicherheit und geringe Störanfälligkeit ausgelegt. Letzteres wird durch Frequenzhopping erreicht, da ähnliche Frequenzen wie z.B. beim WLAN benutzt werden. Die Weiterentwicklung namens Wibree ist inzwischen Teil der Ultra-Low-Power-Bluetooth-Spezifikation geworden und eröffnet neue Möglichkeiten für Geräte im WPAN.^[8][9]

Near Field Communication (NFC) ist eine drahtlose Datenübertragungstechnik im lizenzfreien 13,56-MHz-Band mit einer Reichweite von maximal 10cm und einer Bandbreite von 424 kbit/s. Neben dem aktiven Datenaustausch über den Peer-to-Peer Modus ist auch die passive Abfrage von Daten aus einem Chip möglich. Dieser bezieht die nötige Energie dann aus dem RF-Feld der aktiven Komponente. Durch die kurze Reichweite sind versehentliche Verbindungen, sowie das Ausspähen von Daten so gut wie ausgeschlossen. Mit dem Single Wire Protocol (SWP) kann der an eine SIM-Karte angeschlossene NFC-Chip über das Mobilfunkgerät angesprochen und gesteuert werden.^[8][17]

RFID dient in erster Linie zur Identifikation von Gegenständen über eine weltweit eindeutige EPC-Nummer mit 96 bit, die den 13-stelligen EAN-Barcode (seit 2009 GTIN) ablösen soll. Da die Chips keine eigene Energiequelle brauchen, reicht eine Größe von wenigen Millimetern aus. Ein Erfassungsgerät erzeugt ein Magnetfeld, das entweder durch Induktion oder Absorption die nötige Betriebsspannung im Chip erzeugt und der gespeicherte Code gesendet wird. Je nach Bauart sind Reichweiten von mehreren Metern möglich, bei Chips mit eigener Energiequelle bis zu 1 km. RFID-Chips die UHF/SUHF-Frequenzen nutzen, können sehr schnell ausgelesen und beschrieben werden und sind daher auch für Mautsysteme geeignet.^[8]

2.2.5 weitere Funktechniken

Prinzipiell ist auch die Datenübertragung mittels Packet Radio über Amateurfunk oder CB-Funk möglich. Packet Radio ist ein ähnliches Verfahren wie GPRS im Mobilfunk, hat aber eine maximale Bandbreite von nur 9,6 kbit/s. Für den lizenzfreien CB-Funk beträgt die Reichweite nur wenige Kilometer, Amateurfunk kann durch höhere Sendeleistung und breitere Frequenzbänder auch längere Strecken überbrücken. Über sogenannte Digipeater werden die Daten des Packet Radio inzwischen europaweit weitergereicht und über spezielle Internet-Gateways sogar weltweit.^[8]

3 Rechtliche Hintergründe

Im Gesetz sind die Begriffe Location Based Information (LBI) oder "Lokalisierungsdaten" nicht bekannt. Lediglich "Standortdaten" werden im Telekommunikationsrecht definiert. Wonach Standortdaten Daten sind, die in einem TK Netz erhoben oder verwendet werden und die den Standort des Endgeräts eines Endbenutzers eines Telekommunikationsdienstes für die Öffentlichkeit angeben. Zu TK Netzen gehören die Gesamtheit an Übertragungssystemen, die eine Übertragung von Signalen über Funk, Kabel, optische und andere elektromagnetische Einrichtungen, einschließlich Satellitennetzen ermöglichen. Somit sind Daten aus privat betriebenen TK Netzten (z. B. innerhalb eines Unternehmens) von der Regelung des TKG nicht betroffen. Hier würden bei der Erhebung und Verwendung von Standortdaten, die personenbeziehbar sind, die allgemeinen Datenschutzgesetze Grundlage sein.^[18][19][20]

Da LBS meist Telemedien sind, findet neben dem TKG in der Regel auch das Telemediengesetz (TMG) Anwendung. Es können grundsätzlich beide Gesetze parallel angewandt werden, da das TKG von den Regelungen im TMG unberührt bleibt.^[21][22][23]
Die Verwendung der erhobenen und übermittelten Daten durch den LBS Anbieter unterliegen dem TMG, während die Erhebung und Übermittlung von Standortdaten klassische TK sind und nach dem TKG geregelt werden. Neben dieser Einordnung sind beim Einsatz von LBS im Unternehmen auch Arbeitsrechtliche Anforderungen zu beachten.

Generell gilt, dass Standortdaten nur nach vorheriger Einwilligung durch den Teilnehmer oder anonymisiert verarbeitet werden dürfen. Teilnehmer ist jede natürliche oder juristische Person, die mit einem Anbieter von Telekommunikationsdiensten einen Vertrag über die Erbringung derartiger Dienste geschlossen hat. Das Unternehmen hat einen Vertrag mit einem Anbieter von TK Diensten. Sodass bei Unternehmen der Teilnehmer i. d. R. das Unternehmen selbst ist und nicht der Mitarbeiter bzw. Endanwender. Für den Mitarbeiter sieht das TKG lediglich eine Informationspflicht vor.^[24][25]

Bei Mitarbeitern, die LBS als Arbeitsmittel nutzen müssen und deren Standortdaten verwendet werden, ist die Zulässigkeit der Verwendung von personenbezogenen Daten nach dem Bundesdatenschutzgesetzes (BDSG) festgelegt. Es ist fraglich, ob der Arbeitgeber dem Mitarbeiter die Nutzung von LBS als Arbeitsmittel vorgeben kann. Der Arbeitgeber kann zwar Arbeitsmittel vorgeben, muss aber auch das Persönlichkeitsrecht und die Selbstständigkeit des Mitarbeiters fördern. I. d. R. ist die Verwendung von standortbezogenen Daten nicht für die Zweckbestimmung des Arbeitsvertrages erforderlich, denn in der Vergangenheit war die Erbringung der geschuldeten Arbeitsleistung auch ohne die Nutzung von LBS möglich.^[26][27][28]

Um dem Datenschutz und den allgemeinen Arbeitsbestimmungen gerecht zu werden, sollte bei der Verwendung von LBS immer die Einwilligung des Mitarbeiters eingeholt werden. Im engeren Sinne ist mit Mitarbeiter der Endanwender, den die Standortdaten betreffen, gemeint.

Im Falle der Taxibenutzung besteht eine Beförderungspflicht für den Taxifahrer. Wenn ein wartendes Taxi von einem Kunden abgesprochen wird, muss dieser den Kunden befördern. Eine Ausnahme besteht, wenn Tatsachen vorliegen, die die Annahme rechtfertigen, dass die zu befördernde Person eine Gefahr für die Sicherheit und Ordnung des Betriebes oder für die Fahrgäste darstellt. Dies wäre bei z. B. bei stark alkoholisierten, randalierenden Fahrgästen der Fall.^[29]
Im Allgemeinen werden die gesetzlichen Bestimmungen für die Beförderung von Personen im Personenbeförderungsgesetz geregelt. Darunter fallen alle entgeltlichen oder geschäftsmäßigen Beförderungen von Personen mit Straßenbahnen, mit Oberleitungsomnibussen (Obussen) und mit Kraftfahrzeugen. Die Ausnahmen bilden Personenkraftwagen, wenn das Gesamtentgelt die Betriebskosten der Fahrt nicht übersteigt und Krankentransporte.^[30][31]

Für die Vergabe und Regulierung der Funkfrequenzen in Deutschland ist primär die deutsche Regulierungsbehörde für Elektrizität, Gas, Telekommunikation, Post und Eisenbahnen, die Bundesnetzagentur zuständig. Frequenzen sind, wenn es um ihre Nutzung für funktechnische Anwendungen geht, eine knappe Ressource, die ein hohes Maß an Koordinierung bedürfen, um wechselseitige Störungen von Funksignalen zu vermeiden. Möchte ein Unternehmen seine Dienste auf einer Funkfrequenz betreiben, muss dafür vorher eine Erlaubnis der Bundesnetzagentur vorliegen. Bei der Vergabe einer Nutzungslizenz für beispielsweise UMTS-Frequenzen werden die Lizenzen i.d.R. im Sinne des TKG für eine Nutzungsgebühr zeitgebunden verkauft.^[32]

4 Anwendungsgebiete

4.1 Güterverkehr

Güterverkehr bezeichnet die Beförderung von Gütern jeglicher Art durch Kraftwagen, Eisenbahn, Schiffe, Luftfahrzeuge oder Rohrleitung. Welches der Transportmittel genutzt wird ist abhängig von den qualitativen und quantitativen Anforderungen an den Transportprozess, sowie den Eigenschaften des Transportgutes. Mit aktuell knapp 80%, weißt der Straßengüterverkehr den mit Abstand größten Anteil am Transportaufkommen auf.^[33]

Die Gütertransportleistung ist in Deutschland zwischen 1991 und 2008 um rund 70% gestiegen. Mit einem Anstieg von 90% konnte der Straßengüterverkehr den höchsten Zuwachs aufweisen. Auch der Schienengüterverkehr konnte mit einem Anstieg über 40% einen erheblichen Zuwachs verzeichnen. Die Binnenschifffahrt allerdings konnte den Aufschwung des gesamten Güterverkehrs nicht für sich nutzen und lediglich einen Anstieg von 14% vermerken.^[34]

Im Jahr 2009 musste dann infolge der Wirtschafts- und Finanzkrise der Güterverkehr in Deutschland erhebliche Einbußen hinnehmen. Nach Angaben des Statistischen Bundesamts (Destatis) ist das gesamte Transportaufkommen im Vergleich zum Vorjahr um 11,2% gesunken. Dabei sind alle Verkehrszweige von den Abnahmen betroffen.^[33]

Um die langfristige Entwicklung des Güterverkehrs abschätzen zu können, hat das BMVBS (Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung) eine Studie in Auftrag gegeben. In diesem Rahmen wurde die Güterverkehrsentwicklung, in Bezug auf Aufkommen und Leistung bis 2050 prognostiziert. Ergebnis dieser Studie ist, dass das Aufkommen im Güterverkehr, von heute gut 3,7 Milliarden Tonnen auf knapp 5,5 Milliarden Tonnen zunehmen wird. Dies bedeutet ein Anstieg von knapp 50%. Die Güterverkehrsleistung soll sich hingegen sogar mehr als verdoppeln. Von heute knapp 600 Milliarde Tonnenkilometern auf mehr als 1.200 Milliarden Tonnenkilometern.^[35]

Dieser prognostizierte Wachstum im Güterverkehr bringt, unter den aktuellen Rahmenbedingungen, auch eine erhebliche Erhöhung des Schadstoff- und CO2-Ausstoßes mit sich. Diesem kann nur entgegengewirkt werden, wenn der Verkehr effizienter, energiesparender und somit umweltfreundlicher organisiert wird. Dazu beitragen soll der Einsatz von Informations-, Kommunikations-, Automatisierungssystemen und Leit- und Ortungssystemen.^[36] Neben dem ökologischen Aspekt lassen sich durch den Einsatz von LBS im Güterverkehr weitere positive Effekte erzielen. So zum Beispiel durch eine optimale Tourenplanung und –überwachung, daraus ergeben sich Verkürzung in der Transportzeit sowie zuverlässigere Ankunftszeiten. Einige der aktuellen Einsätze und Ansätze im Gütertransport sollen im folgendem dargestellt werden.

4.1.1 Ortung im Güterverkehr

Die Ortung und Übermittlung der Positionsdaten ist die Grundlage aller LBS Möglichkeiten im Güterverkehr. Die unterschiedlichen Verfahrenstechniken, die hierbei zum Einsatz kommen, wurden bereits ausführlich in Kapitel 2. erläutert und sollen an dieser Stelle eher allgemein betrachtet werden. Die Ortung kann sich dabei auf die Verkehrsträger wie LKW, Bahn oder Schiff beziehen oder aber auch auf einzelnen Transportbehälter wie Container oder Anhänger, bis hin zum kleinsten Korn der Stückgut- bzw. Sendungsebene. Die daraus resultierenden Möglichkeiten für den Güterverkehr sind vielfältig und werden im Folgenden dargestellt. Da zum Teil die Anwendungsmöglichkeiten nicht ausschließlich gütertransportspezifisch sind, soll an dieser Stelle nicht weiter darauf eingegangen werden sondern auf das Kapitel 4.3 „Verkehrsführung“ sowie auf Kapitel 4.4.2 „Diebstahlschutz“ verwiesen werden.

Eine eher dem privat-maritimen Interesse zuzuordnende Verkehrsträgerortung, ist der kostenlose Onlinedienst www.hafenradar.de, der im Frühjahr 2010 veröffentlicht worden ist. Dieser Service stellt dabei live synchronisierte Schiffspositionen in den Häfen Hamburg, Wedel, Bremerhaven und Wilhelmshaven zur Verfügung. Die Schiffspositionen werden als Symbole in der interaktiven Landschaftskarte „Google Map“ dargestellt. Zu dem können weitere Informationen durch einen Klick auf ein Schiff abgefragt werden. Neben der Information, ob es sich um ein Tank-, Fracht- oder Passagierschiff handelt werden auch Informationen zur aktuellen Geschwindigkeit und dem Ziel geliefert. Außerdem werden Fotos der Schiffe bereitgestellt. Diese Bilddatenbank kann von angemeldeten Benutzern durch das Hochladen eigener Schiffsbilder erweitert werden.^[37]

Möglich macht dies u.a. das automatische Schiffsidentifizierungssystem (AIS). Im herkömmlichen Sinn dient AIS als maritimes Verkehrssicherheitssystem, in dem sich Schiffe identifizieren und Informationen über Position, Kurs und Geschwindigkeit automatisch austauschen. Mehr zu den technischen Details von AIS ist unter 2.2.2 zu finden.^[38]

4.1.2 Flottenmanagement

Flottenmanagement definiert eine zielgerichteten und optimale Planung, Steuerung und Kontrolle von Fahrzeugflotten, sprich einer Mehrzahl von Fahrzeugen, bei denen es sich um LKW, Schiffe oder Bahnen handeln kann. Die Planung, Steuerung und Kontrolle erfolgt dabei auf Basis der verfügbaren Ressourcen unter Berücksichtigung interner und externer Einflussfaktoren. Dabei wird der Disponent durch eine Software unterstützt, die auf eine Vielzahl von lückenlosen Fahrzeugdaten in Echtzeit, angewiesen ist.^[39]

Ein Flottenmanagementsystem besteht dabei aus den Bereichen Transport-, Verkehrs- und Fahrzeugmanagement. Das Transportmanagement umfasst dabei die logistische Steuerung der Fahrzeuge und beinhaltet u.a. die elektronische Übermittlung von Transportaufträgen. Dies führt zu einer deutlichen Vereinfachung in der Kommunikation zwischen Disposition und Fahrer. Zu dem werden stetig die aktuellen Positions- und Statusmeldungen vom Fahrzeug an die Zentrale gemeldet, wodurch die Möglichkeit besteht zeitnah, in Bezug auf die weitere Disposition der Fahrzeuge, zu reagieren. Das Verkehrsmanagement soll durch dynamische Navigationssysteme eine Verkürzung der Fahrzeit ermöglichen. Beim Fahrzeugmanagement handelt es sich um die technische Überwachung und Steuerung der Fahrzeuge, zum Beispiel im Bezug auf flexible Wartungsintervalle und optimierte Reparaturzeiten.^[39]

Die Hauptziele des Flottenmanagement sind die Entlastung der Disposition, optimierte Wegstreckenplanung und die daraus resultierende Kostenminimierung.^[39]

4.1.3 Onlinefahrtenbuch

Ein Fahrtenbuch dokumentiert alle Bewegungen einzelner Kraftfahrzeugen und dient zur Vorlage beim Finanzamt oder zur internen Verwendung. Das herkömmlich manuell geführte Fahrtenbuch, muss über Angaben zum Datum und Kilometerstand zu Beginn und Ende jeder einzelnen Fahrt, dem Reiseziel und -zweck sowie dem aufgesuchte Geschäftspartner verfügen.

Elektronische Fahrtenbücher können u.a. folgende Daten erfassen

• Fahrzeug und Fahrer
• Datum
• Start-Adresse
• Ziel-Adresse
• Abfahrtszeit
• Ankunftszeit
• Fahrtdauer
• Aufenthaltsdauer
• Kilometerstand des Fahrzeugs
• Entfernung zwischen Start und Ziel
• Fahrverhalten in Bezug auf Geschwindigkeit, Bremsverhalten und Beschleunigung
• Anlass der Fahrt

Durch die zum Großteil satellitengestützte Aufzeichnung der zuvor genannten Daten, entfällt beim elektronischen Fahrtenbuch ein enormer Aufwand für die Führung. Zudem lassen sich durch die detailliertere und digitale Datenerfassung schnell und einfach Auswertungen jeglicher Art fahren. Dabei sind wohl die wichtigsten Auswertungsmöglichkeiten die Abrechnung der Arbeitszeit und die der Fahrzeugeinsätze für unternehmensinternen Verrechnungen oder für das Finanzamt.^[40][41] Allerdings muss das Finanzamt, ein elektronische Fahrtenbuch nur anerkennen, wenn sich daraus dieselben Erkenntnisse wie aus einem konventionell geführtem Fahrtenbuch gewinnen lassen und es gegenüber Manipulationen abgesichert ist.^[42]

4.1.4 Sendungsverfolgung

Im Allgemeinen besteht eine Sendungsverfolgung aus dem Tracking (verfolgen) und Tracing (aufspüren) von Gütern. Dabei ist unter dem Begriff Tracking die Verfolgbarkeit einer Sendung Stromabwärts, sprich vom Lieferanten zum Endkunden, zu verstehen. Das Tracking bezeichnet dabei die Ermittlung des aktuellen Status, im Bezug auf Zustand und Ort des Gutes. Im Gegensatz dazu definiert Tracing den entgegengesetzten Produktstrom, bei dem ein Gut vom Endverbraucher bis hin zum Lieferanten zurückverfolgt werden kann. Tracing bezeichnet dabei das Bilden einer Sendungshistorie, mit der die Transportkette rekonstruiert werden kann.^[43]

Die örtliche und zeitliche Transparenz innerhalb eines Gütertransports, hat in den letzten Jahren immer mehr an Bedeutung gewonnen. Die systematische Informationserfassung entlang einer Transportkette, sowie deren Übermittlung an den Empfänger wird bereits als Industriestandard angesehen. Der daraus resultierende Nutzen für den Informationsempfänger ist vielfältig.^[44]

• Ankunfts- und Abholzeiten können präzise prognostiziert werden

• Geschäftsprozesse können exakt auf den Transportprozess abgestimmt werden, dadurch können zum Beispiel Maschinenstandzeiten minimiert werden

• kritische Transportgüter, in Bezug auf Sicherheit, Temperatur oder Pünktlichkeit können jederzeit überwacht werden

• auf Störungen im Transportprozess kann frühzeitig, durch evtl. Gegenmaßnahmen, reagiert werden^[44]

Bei dem Informationsempfänger kann es sich sowohl um einen Endverbraucher als auch Händler oder Produzent handeln.

Es gibt vielfältige Ansätze zur Implementierung dieses Informationsdienstes innerhalb des Transportprozesses eines Logistikdienstleisters. Beginnend bei der manuellen Erfassung der Transportkette beispielsweise anhand von Begleitscheinen, bis hin zur vollautomatisierten Verfolgung von Sendungen, anhand einer automatischen Sendungsidentifikation oder Ortungstechnologie. In jedem Fall resultiert aus der Umsetzung, eines solchen Konzeptes zur Sendungsverfolgung, ein erheblicher finanzieller oder organisatorischer Aufwand für den Logistikdienstleister. Je nach Grad der Automatisierung, entweder im operativen Geschäft oder in der Implementierung. Allerdings ist die Bereitstellung einer Sendungsverfolgung meist für einen Logistikdienstleister unumgänglich, da es mittlerweile als Standard angesehen wird.^[44]

Im Folgenden soll der Unterschied zwischen den Ansätzen einer diskreten und einer stetigen Sendungsverfolgung dargestellt werden. Sowie die unterschiedlich eingesetzten Verfahren erläutert werden. Abschließend wird eine kundenorientierte Erweiterung der üblichen Sendungsverfolgung vorgestellt, die geographische Sendungsverfolgung.

4.1.4.1 Diskrete Sendungsverfolgung

Die diskrete Sendungsverfolgung wird hauptsächlich für Standardsendungen eingesetzt, wie zum Beispiel bei Kurier-, Express- und Paketdiensten (KEP-Dienste). Dabei wird an vordefinierten Standorten, wie zum Beispiel dem Lager, einem Depot oder direkt beim Empfänger, die Sendung identifiziert.^[45]

Zur Identifizierung einer Sendung hat sich die "Nummer der Versandeinheit" (NVE), bzw. international der "Serial Shipping Container Code" (SSCC) etabliert. Dabei handelt es sich um eine 18-stellige Identnummer, die weltweit überschneidungsfrei ist und dadurch die Möglichkeit bietet eine Versandeinheit im Transportprozess eindeutig zu identifizieren.^[46]

Für die automatische Identifizierung (Auto-ID) eines Gutes setzt die Logistikbranche in 85% der Fälle auf ein Barcode-System, das damit als wichtigste Technologie in der diskreten Sendungsverfolgung betrachtet wird. Als Vorteile des Barcode-Systems gelten insbesondere der hohe Grad der Standardisierung und der Akzeptanz. Daraus resultiert eine gute Integrationsmöglichkeit in die logistische Wertschöpfungskette. Zudem sind die Kosten für den Einsatz eines Barcode-System relativ gering. Nachteilig hingegen ist die Notwendigkeit der direkten Sichtverbindung und dem zur Folge die hohe Anfälligkeit gegen Verschmutzung. Zudem ist der Aufwand für die einzelne Scannung bei Warenein- und ausgang sehr hoch. Außerdem ist das Barcode-System, hinsichtlich nachträglicher Änderungen, sehr unflexibel, da es nur auf das Lesen von Daten ausgerichtet ist.^[45] Um die zuvor genanten Nachteile des Barcode-Systems zu vermeiden, kommt immer häufiger die Radiofrequenzidentifikation (RFID) zum Einsatz. Die wesentlichen Komponenten eines RFID-Systems sind ein Transponder (engl. "tag"), eine Antenne, sowie ein Lese-/Schreibgerät (Reader) mit dem dazugehörigen Datenverarbeitungssystem. Die Transponder werden in den unterschiedlichsten Bauformen hergestellt. Abhängig von den Anforderungen bei der Anbringung an das zu identifizierende Objekt. Das Lese-/Schreibgerät steuert die Antenne und ist die Schnittstelle zum Datenverarbeitungsgerät. Über ein elektromagnetisches Feld, welches von der Antenne erzeugt wird, werden die Daten übertragen und empfangen. Im Gegensatz zum optischen Verfahren beim Barcode, kann hier die Datenübertragung auch ohne Sichtkontakt erfolgen. Allerdings müssen die Tags und Reader bezüglich der Frequenz auf einander abgestimmt sein. Dabei variiert die Reichweite von wenigen Millimetern bis hinzu 100 Metern.^[45]

Die Vorteile der RFID-Technologie sind zum einen die Wiederbeschreibbarkeit und die hohe Speicherkapazität der Tags. Zudem lassen sich, durch den wegfallenden Sichtkontakt, in kürzester Zeit Massendaten erfassen (Pulkdatenerfassung). Des Weiteren sind die Tags unempfindlicher und robuster im Bezug auf Umwelteinflüssen und versprechen somit eine längere Lebensdauer. Fehlende Standards im Bezug auf Technologie, Anwendungen und Daten sowie gesetzliche Vorschriften wirken sich hingegen nachteilig aus. So auch die mögliche Beeinträchtigung durch leitende Gegenstände, wie Metalle und Flüssigkeiten.^[45]

4.1.4.2 Stetige Sendungsverfolgung

Bei der stetigen Sendungsverfolgung wird das Konzept einer kontinuierlichen Überwachung einer Gütersendung verfolgt. Ihren Einsatz findet es hauptsächliche bei qualitativ hochwertigen und zeitkritischen Sendungen. Das dabei aktuell am häufigsten eingesetzte Ortungssystem ist GPS. Es kennzeichnet sich durch eine hohe Ortungsgenauigkeit aus und ermöglicht einen flächendeckenden Einsatz. Da aber eine direkte Sichtverbindung zu den Satelliten gegeben sein muss, lässt sich dieses Verfahren nur im Freien einsetzen. Somit lassen sich Sendungen, die sich innerhalb eines Verkehrsmittels, wie zum Beispiel einem LKW, befinden nicht ohne weiteres orten. Umgangen wir diese Problematik, in dem die Sendung logisch mit dem Verkehrsmittel verknüpft wird. Das Verkehrsmittel hingegen kann dann wiederum über GPS geortet werden und demzufolge auch die Position der Sendung bestimmt werden. Eine Alternative zur Ortung über GPS ist die Ortung über GSM (Global System for Mobile Communications, ist ein Standard für volldigitale Mobilfunknetze). Hierbei wird zwischen netzwerkbasierten, endgerätebasierten und hybriden Systemen unterschieden. Im Vergleich zu GPS ermöglicht GSM auch eine Ortung in geschlossenen Räumen. Auf eine detaillierte Erläuterung der einzelnen Varianten soll in diesem Zusammenhang verzichtet werden.^[47]

Nachteilig bei der Ortung via GSM ist die Ortungsgenauigkeit. Sie variiert bei den drei zuvor genannten Methoden erheblich. Bei der netzwerkbasierten Ortung ist mit einer Genauigkeit von 100m bis 35km zu rechnen. Die endgerätebasierte Ortung liefert eine Genauigkeit von 50 bis 125 m und beim hybriden Ortungsverfahren beläuft sich die Ortungsgenauigkeit hingegen auf 3 bis 30 m. Sofern Ortungsintervalle in der Größenordnung von einer Stunde und mehr für den Transportdienstleister als ausreichend angesehen werden. Bietet das Ortungsverfahren über GSM, trotz seiner Ungenauigkeit, eine Alternative für die Transportlogistik.^[47]

4.1.4.3 Geographische Sendungsverfolgung

Die geographische Sendungsverfolgung ist ein neues und innovatives Konzept der Hermes Einrichtungs Service GmbH und Co. KG (HES). Sie wurde in Zusammenarbeit mit der OTTO GmbH & Co. KG ins Leben gerufen und befindet sich seit Dezember 2009 in einer Live-Testphase auf otto.de. ^[48]

Großvolumige Artikel, wie Möbel und Elektrogroßgeräte werden bei OTTO über die HES an den Endkunden geliefert. Der Liefertermin wird dem Kunden, auf einen halben Tag genau, via Postkarte mitgeteilt. Außerdem informiert der Fahrer, ca. eine Stunde vor seinem Eintreffen, den Kunden telefonisch. ^[49] Dennoch bedeutet es für den Kunden eine erhebliche Einschränkung in der Tagesplanung. Durch die geographische Sendungsverfolgung soll dem Kunden jetzt eine bessere Tagesplanung ermöglicht werden. ^[48]

Am Tag der angekündigten Warenlieferung durch HES, wird dem Empfänger, in seinem Kundenkonto auf otto.de, ein Link zur geographischen Sendungsverfolgung angeboten. Dort kann der Kunde die aktuelle Position und den Verlauf seines LKW einsehen.^[48]

Um dies zu ermöglichen, senden die HES-Fahrzeuge alle 2,5 Sekunden ihre aktuellen Positionsdaten, diese werden dann in eine Landkarte eingebettet. Zudem bekommt der Kunde, über die geographische Sendungsverfolgungen, einen wesentlich genaueren Lieferzeitraum angezeigt und die Anzahl der Kunden, die noch vor ihm beliefert werden. Das Zeitfenster der Auslieferung wird dabei immer präziser und kann bis auf 30 Minuten genau avisiert werden. ^[48]

Neben der Auslieferung der Ware, gehört auch der Aufbau- und die Installation zum Service der HES. Dies ist ein weiterer Faktor, der die Termintreue der Auslieferung gefährden kann. Sollte es demzufolge zu einer Verzögerung bei einer vorherigen Auslieferung kommen, wird der Kunde über die geographische Sendungsverfolgung über den Verzug informiert und bekommt unter Berücksichtung dessen einen neuen Lieferzeitraum avisiert.^[48]

Selbst während der Live-Testphase, wird die geographische Sendungsverfolgung täglich von mehreren hundert Kunden genutzt. Im Schnitt prüfen die Kunden 30 Mal den Stand ihrer Lieferung. Ab Juli 2010 soll die Live-Testphase der geographischen Sendungsverfolgung abgeschlossen sein und offiziell auf otto.de ausgelobt werden.^[48]

4.1.5 Fahrerlose Transportsysteme

Laut der VDI-Richtlinie 2510 "Fahrerlose Transportsysteme" sind «Fahrerlose Transportsysteme (FTS) oder englisch Automated Guided Vehicle Systems (AGVS) [.] innerbetriebliche, flurgebundene Fördersysteme mit automatisch gesteuerten Fahrzeugen, deren primäre Aufgabe der Materialtransport, nicht aber der Personentransport, ist. Sie werden innerhalb und außerhalb von Gebäuden eingesetzt und bestehen im Wesentlichen aus folgenden Komponenten:

• einem oder mehreren Fahrerlosen Transportfahrzeugen
• einer Leitsteuerung
• Einrichtungen zur Standortbestimmung und Lageerfassung
• Einrichtungen zur Datenübertragung
• Infrastruktur und peripheren Einrichtungen» ^[50]

Ihren Einsatz finden FTS, nicht nur laut Definition, hauptsächlich im internen Transport von Gütern. In der Praxis sind FTS bereits in einer Vielzahl von internen Logistikprozessen integriert. Zum Beispiel werden für den Umschlag von Containern am Container-Terminal Altenwerder (CTA) Fahrerlose Transportsysteme eingesetzt. ^[51]

Im Güterverkehr, wie er unter Punkt 4. definiert ist, lassen sich hingegen aktuell keine Einsätze von FTS auffinden. Sie werden zwar schon in zahlreichen Orten im Personenbeförderungsverkehr eingesetzt, wie zum Beispiel in Nürnberg. Unter dem Projektnamen RUBIN (Realisierung einer automatisierten U-Bahn in Nürnberg) sind seit 2008 in Deutschland die ersten fahrerlosen U-Bahnen im Fahrgastbetrieb im Einsatz. ^[52]

Unter dem Namen CargoRAPID wurde allerdings ein Zukunftskonzept entwickelt, mit dem ein fahrerloser Güterverkehr realisiert werden kann. Dieses Konzept wird unter 4.1.6 vorgestellt werden.

4.1.6 Zukunftskonzept: CargoRAPID

Der CargoRAPID ist ein Zukunftskonzept welches Ende 2009 vorgestellt worden ist. Entwickelt wurde es vom RIS-Kompetenzzentrum für Verkehr und Logistik (Logis.net) an der Fachhochschule Osnabrück. Entstanden ist dieses Konzept auf Grund der erheblichen Wachstumsprognose im Güterverkehr, wie bereits unter Punkt 4. aufgeführt. Besonders im Straßengüterverkehr wird mit einem erheblichen Wachstum gerechnet. Dieses Gütertransportaufkommen kann aus nachfolgenden Gründen auch nur in einem geringen Maß auf andere Verkehrsträger verlagert werden.^[53]

Das Bahnsystem kann im Verhältnis zur Straße nur knapp 10% der Gütermenge transportieren und verfügt nicht ausreichend über Umschlagsanlagen. Zudem stehen den Hauptverkehrsstrecken der Bahn nur noch geringe Kapazitätsreserven zur Verfügung. Bei denen der Güterverkehr immer in Konkurrenz zum Personentransport steht. Die höhere Priorität hat dabei der Personentransport, da durch ihn höhere Einnahmen erwirtschaftet werden.^[53]

Kapazitätsprobleme gibt es in der Binnenschifffahrt hingegen keine. Allerdings kann in der Binnenschifffahrt mit keinem bedarfsorientiert und flächendeckend Transportnetz aufgewartet werden. Weitere Faktoren die verhindern, dass der Gütertransport vermehrt auf die Binnenschiffart verlagert wird, sind die verhältnismäßig lange Transportzeit und die ungewisse Verfügbarkeit der Wasserstraßen, durch zu niedrige Wasserstände oder starke Frostperioden.^[53]

Sofern der Straßengüterverkehrs so stark ansteigen wird wie prognostiziert, wird es in den nächsten Jahren auf vielen Autobahnabschnitten ein immenses Kapazitätsproblem geben. Neben dem daraus resultierendem erhöhtem Stauaufkommen wird auch der Ausstoß von klimaschädlichen Treibhausgasen durch die LKW Motoren zunehmen.^[53]

Dies kann laut dem RIS-Kompetenzzentrum nur durch eine Verlagerung des Straßengütertransports auf ein neues und umweltfreundliches Transportssystem verhindert werden. Dabei stellt die Schiene eine gute und umweltschonende Alternative zur Straße dar. Aus den bereits dargestellten Gründen und unter den aktuellen Randbedingungen, kann der Schienenverkehr aber nicht die erforderlichen Mengen aufnehmen. Daher die Idee eines kompatiblem und modifiziertem Schienentransportsystems, mit dem neue und ergänzende Strecken aufgebaut werden. Dabei könnte von vornherein global eine einheitliche Bahntechnik zum Einsatz kommen, die umweltschonend durch erneuerbare Energie betrieben wird und größer Mengen an Gütern zu deutlich preiswerteren Konditionen transportieren kann.^[53]

Der CargoRAPID soll vollautomatisch und fahrerlos betrieben werden. Die speziellen Waggons verfügen über keinen eigenen Motor, sondern werden durch einen stationären Linear-Antrieb, der überwiegend von der Transrapid Technologie übernommen werden kann, bewegt. Aufgrund der Einzelsteuerung und der Antriebsmöglichkeit der einzelnen Waggons, können im Verhältnis zur konventionellen Eisenbahn, 10mal mehr Güter je Streckenabschnitt bewegt werden. Dennoch sollen die Spezial-Waggons auch im konventionellen Schienen-System von den bislang üblichen Lokomotiven bewegt werden können.^[53]

Auch der Aufwand für die Rangierung der Waggons kann immens reduziert werden. Da die Waggons über Weichen einzeln ein- oder ausgeschleust werden können. Zudem sollen die Waggons in der Lage sein, die unterschiedlichsten Transportbehälter wie Container, Flüssigkeitsbehälter, etc. aufzunehmen. Der Personentransport soll hingegen auf dem neuen Streckennetz ausgeschlossen werden, dadurch sollen sich, im Vergleich zum klassischem Bahnsystem, erheblich günstigere betriebstechnische Randbedingungen ergeben.^[53]

Laut dem RIS-Kompetenzzentrum «ist die Entwicklung und der Einsatz eines neuen Güter-Transportsystem […] mit wesentlich höheren Transportleistungen und deutlich besseren Umwelteigenschaften unumgänglich». «Wenn die wirtschaftliche Entwicklung in den europäischen Industrieländern nicht durch zukünftige Transport-Engpässe ausgebremst werden soll».^[53]

4.2 Öffentlicher Personennahverkehr

Der öffentliche Personennahverkehr wird von einem Drittel aller deutschen Bundesbürger mindestens wöchentlich benutzt. Dazu zählen Bus, Bahn oder Züge. Die Nutzung hängt stark von Faktoren wie z.B. Zuverlässigkeit, Fahrtkosten, Ortsgröße und Lebensphase des Bürgers ab. Besonders junge Menschen nutzen den öffentlichen Personennahverkehr täglich. Generell ist die Nutzung in Orten, in denen das Angebot des öffentlichen Personennahverkehrs besonders hochwertig ist, am stärksten. Die Hochwertigkeit wird nicht nur an der Masse, des Preis-/Leistungsverhältnisses und der Verfügbarkeit des Angebots gemessen, sondern auch an den Extraleistungen im Mobilitätsbereich. Dem Bürger können durch Ausnutzung moderner Technik Vorteile in Komfort und Bequemlichkeit geboten werden.^[54][55]

In den meisten großen Städten Deutschlands haben die örtlichen Verkehrsverbünde bereits Systeme im Einsatz, die dem Kunden ein breites Leistungsspektrum für Mobilitätsdienste anbieten. Mit Hilfe dieser Systeme lassen sich aktuelle Fahrgastinformationen anzeigen, Fahrkarten verkaufen und Streckeninformationen abrufen. In der Regel wird der Benutzer dieser Angebote mit ortsbezogenen Informationen unterstützt. Die manuelle Eingabe vom aktuellen Standort z.B. bei der Fahrplansuche entfällt, da das System automatisch den Standort des Benutzers ermittelt und vorschlägt. Um dies zu erreichen senden die Busse und Bahnen alle 20 Sekunden ihren Standort an eine Zentrale, die diese Daten weiterverarbeitet und auswertet. Im Folgenden werden einige Anwendungsgebiete und Systeme vorgestellt und erklärt.^[56]

4.2.1 Fahrkartenkauf

Für den mobilen Fahrkartenkauf wurde ein neuer Standard vom Verband der deutschen Verkehrsunternehmen entwickelt. Das sogenannte eTicket, welches auf Basis der VDV-Kernapplikation aufgebaut ist. Mit dem eTicket ist Fahrkartenkauf über ein Mobiltelefon oder dem iPhone möglich.^[57]

In vielen Städten wird bereits eine Variante des eTickets, das sogenannte HandyTicket, eingesetzt.

• Bielefeld (moBiel)
  
• Chemnitz (VMS)
  
• Dresden/Oberelbe (VVO)
  
• Düsseldorf (VRR)
  
• Erfurt (VMT)
  
• Essen (VRR)
  
• Freiburg (RVF)
  
• Hamburger (HVV)
  
• Lübeck (SL)
  
• Münster (VGM)
  
• Nürnberg (VGN)
  
• Oberlausitz-Niederschlesien (ZVON)
  
• Ulm (DING)
  
• Vogtland (VVV)
  
• Rhein-Sieg (VRS)
  
• Wuppertal (VRR)
  

In den Klammern sind die Anbieter bzw. Verkehrsverbände genannt. Kunden, die das HandyTicket nutzen möchten, müssen sich auf der Internetseite eines Anbieters dafür anmelden und registrieren. Dabei werden verschiedene Daten erfasst. Z.B. muss das Bezahlverfahren gewählt werden. Der Kunde kann zwischen Lastschrift, Kreditkarte oder einem Prepaid-Konto wählen. Bei allen Bezahlarten erhält er am Ende des Monats eine detaillierte Rechnung über das jeweilige Kundenportal.^[58]
Voraussetzung für die Nutzung ist ein Internet- und Java-fähiges Mobiltelefon. Auf dem Gerät muss nach erfolgreicher Anmeldung die HandyTicket-Software heruntergeladen, installiert und für das Internet freigegeben werden. Über diese Software wird der Fahrkartenkauf durchgeführt, sodass ein elektronisches Ticket auf dem Mobiltelefon erscheint. Bei einer Fahrkartenkontrolle gilt dieses Ticket als Fahrschein und muss dem Kontrolleur vorgezeigt werden.^[58]
Zurzeit funktioniert die Anwendung nicht mit einem iPhone, aber eine entsprechende Applikation befindet sich in der Entwicklung.^[59]

Für die Zugbegleiter und Zugführer ist der Fahrkartenverkauft direkt in den Zügen, durch mobile Geräte sehr vereinfacht worden. Die Zugbegleiter sind mit einem mobilen Minicomputer ausgestattet, der über eine Funkverbindung mit dem zentralen Ticketing System verbunden ist. Dadurch stehen dem Gerät alle Strecken- und Tarifinformationen zur Verfügung. Beim Fahrkartenverkauf gibt der Zugbegleiter Start-, Zielort und den Tarif ein und das entsprechende Ticket kommt aus dem mobilen Drucker.^[56]

Im Rhein-Main-Verkehrsverbund (RMV) wird zurzeit ein NFC gestütztes System getestet. Das System arbeitet mit sogenannten ConTags (Siehe Abb. 14), die an den Haltestellen und Fahrkartenautomaten angebracht sind. Das ConTag System ermöglicht dem Kunden den Fahrkartenkauf mit nur drei Klicks auf seinem Handy.^[60][61]
Wie beim eTicket muss der Kunde sich vorher auf der Webseite des Betreibers zum Verfahren registrieren und anmelden. Dabei muss auch eine Bankverbindung angegeben werden. Nach erfolgreicher Anmeldung muss eine Java-Software auf dem Handy heruntergeladen und installiert werden. Voraussetzung für die Benutzung des ConTag Systems ist ein NFC- (siehe 2.2.4), Java- und Internetfähiges Mobiltelefon. Die Software startet automatisch, sobald das Handy vor einen ConTag gehalten wird. Dabei übermittelt der ConTag bereits Daten wie z.B. den momentanen Standort und trägt ihn als Start in der Software ein. Es muss nur die Fahrscheinart vom Benutzer ausgewählt und bestätigt werden. Wie auch beim eTicket wird der Fahrschein elektronisch auf dem Handy erzeugt, sodass bei einer Kontrolle das Handy mit den Ticketinformationen vorgezeigt werden muss. Das System wird von Testern gut angenommen und im RMV weiter ausgebaut. Ein Problem des ConTag Systems sind die erforderlichen Mobiltelefone, da es momentan nur wenige Geräte gibt, die die NFC Technik unterstützen. Zudem ist die NFC Technologie beim Thema Sicherheit sehr umstritten.^[60][61]

4.2.2 Fahrgastinformationen

Der Hersteller IVU Traffic Technologies AG bietet ein Produkt für die Anzeige von Echtzeitfahrgastinformationen an. Das Produkt heißt IVU.realtime und soll Echtzeitinformationen der Nahverkehrssystem-Zentralen für den Fahrgast bereitstellen. Dies geschieht zum einen über Anzeigetafeln an den Haltestellen und im Verkehrsmittel selbst. Zum anderen über SMS fürs Mobiltelefon oder Anzeigen im Internet. Das System zeigt dem wartenden Fahrgast z.B. Verspätungen und die geplante Ankunftszeit des Verkehrsmittels an. Es kann auch besondere Vorkommnisse anzeigen, wie den Grund einer Verspätung z.B. bei Polizeieinsätzen. Die Anzeigen im Verkehrsmittel selbst zeigen üblicherweise zudem noch Anschlussmöglichkeiten für die Fahrgäste an.^[56]

Die Berliner Verkehrsbetriebe (BVG) und der RMV setzen ein auf Quick-Response (QR)-Codes basierendes System ein, um den Fahrgästen Informationen über den Standort zur Verfügung zu stellen. QR Codes sind zweidimensionale Codes, die aus einer quadratischen Matrix mit schwarzen und weißen Punkten besteht. Die genauen Spezifikationen sind in der ISO/IEC18004 Norm festgelegt. In einem QR-Code werden Daten wie z. B. eine Websiteadresse codiert.^[62][63]

Fahrgäste finden die QR-Codes z.B. an Haltestellen, Infotafeln und Fahrplänen. Voraussetzungen für die Verwendung der QR-Codes sind ein Internetfähiges Mobiltelefon mit Kamera (mindestens 2 Megapixel) und eine installierte QR-Reader Software. Die QR-Codes können von einem Mobiltelefon abfotografiert und dann über ein QR-Reader eingelesen werden. Der QR Reader wertet den zweidimensionalen Code aus und leitet ihn an eine weitere Anwendung z.B. einen Webbrowser weiter. Mit den QR-Codes können dem Benutzer leicht ortsbezogene Informationen über das Internet zugänglich gemacht werden. Bei den Verbünden des öffentlichen Personennahverkehrs verweisen die Codes auf einen Link, der speziell für Mobiltelefone optimierte Webinhalte anzeigt. Die Kunden der BVG gelangen bei der Benutzung der QR Codes beispielsweise an die Haltestellenaushänge der momentan befindenden Haltestelle. Bei vereinzelten Haltestellen werden Zusatzinformationen wie z.B. Restaurierungen, Baustellen oder Tourismusinformationen mit angegeben. Die BVG hat den weiteren Ausbau des QR Systems und die Ausweitung des Informationsangebots angekündigt.^{[64][65][66][67]}

4.2.3 Fahrplaninformationen

Die meisten Betreiber des öffentlichen Personennahverkehrs verwenden spezielle für die mobile Nutzung optimierte Webseiten. Diese sind in der Regel mit minimalen Grafiken ausgestattet und konzentrieren sich im Wesentlichen auf die Angabe von Start- und Zielinformationen, sowie dem Reisezeitpunkt. Beim Hamburger Verkehrs-Verbund (HVV) wird diese Eingabe durch Nutzung von GPS Koordinaten unterstützt. So lassen sich Start- und/oder Zielort durch Übermittlung der GPS Koordinaten im Handy automatisch auswählen. Ein Test der Anwendung, mit einem Blackberry 8900 Mobiltelefon ist fehlgeschlagen. Trotz integriertem GPS war es mit dem Gerät nicht möglich den aktuellen Standort an die Software zu übergeben. Beim Betreiber wurde eine entsprechende Anfrage mit der Bitte um Problemlösung bzw. Erklärung gestellt. Diese ist bisher unbeantwortet geblieben.^[68]

Die für die mobilen Endgeräte bereitgestellten Webseiten haben bei der Fahrplanauskunft den gleichen Funktionsumfang wie die, der normalen Internetseite. Auf jegliche visuelle oder audiovisuelle Animation wird verzichtet, sodass das speziell die Performance im Vordergrund steht. Die Webportale werden durch den Einsatz der vorher erklärten QR-Code und NFC-Technik unterstützt. Ein QR-Code oder ConTag kann auch für die Fahrplansuche Informationen über den aktuellen Standort bereitstellen und dem Benutzer so die Suche sehr erleichtern.^[68]

Die RMV bietet den Reisenden eine Software für das Mobiltelefon an. Die RMV2go Anwendung basiert auf dem Hafas2go Programmen der HaCon Ingenieurgesellschaft mbH. Die Anwendung benötigt ein Java- und Internetfähiges Mobiltelefon, wenn ortsbezogene Daten verwendet werden sollen, ist ein GPS Empfänger ebenfalls nötig. Die Software ist ein eigenständiges Programm, das den Zugriff auf vollständige Fahrpläne direkt aus dem Programm heraus ermöglicht. Zusätzlich können z.B. Fußwegkarten und Umgebungspläne auf dem Mobiltelefon gespeichert werden. Vom Benutzer abgefragte Fahrpläne bleiben auf dem Gerät gespeichert, sodass sie beim erneuten Aufruf schnell geladen werden können. Diese werden über eine automatische Updatefunktion der Software auf dem aktuellsten Stand gehalten. Die abgerufenen Fahrpläne sind aktuell und basieren auf Echtzeitdaten der Verkehrszentralen, sodass die Fahrpläne auch evtl. Verspätungen oder Sperrungen berücksichtigen. Um diese Aktualität zu gewährleisten muss die Software ständig Datenabgleiche über eine Internetverbindung durchführen. Der Benutzer kann selbst entscheiden, ob der Fahrplan mit Internetdaten aktualisiert oder ein in der Software vorhandener geladen werden soll, sofern die Strecke bereits einmal angefragt wurde. Wenn das benutzte Gerät mit einem GPS Empfänger ausgestattet ist, kann die aktuelle Position des Reisenden bestimmt und bei der Navigation mit eingebunden werden. Dadurch werden dem Benutzer automatisch weitere Hilfen ausgegeben. Dies ist besonders bei den Fußwegen zur Haltestelle interessant, da gerade in Großstätten die Haltestellenbezeichnungen für einen Auswärtigen nicht eindeutig sind. Bei Baustellen an einer Haltestelle wird diese häufig verlegt. Die verlegte Haltestelle kann dabei durchaus mehrere hundert Meter von der eigentlichen weg sein. Durch die Kartenansicht und die Einblendung des eigenen Standortes wird dem Reisenden eine gute Orientierungshilfe geboten.^[69][70]

Die Software wird derzeit bei den folgenden ÖPNV-Unternehmen genutzt:

• Deutsche Bahn AG
  
• Schweizerische Bundesbahnen
  
• Österreichische Bundesbahnen
  
• Polnische Staatsbahn
  
• Verkehrsverbund Bremen-Niedersachsen
  
• Verkehrsverbund Berlin-Brandenburg
  
• Rhein-Main-Verkehrsverbund
  
• Verkehrsverbund Weser-Ems-Bus^[69][70]
  

4.2.4 Taxiortung

Die Taxiortung wird aus zwei Betrachtungsweisen betrachtet. Zum einen ist die Ortung des einzelnen Fahrzeuges gemeint, sodass z.B. die Taxi-Zentralen den aktuellen Standort eines Taxis angezeigt bekommen. Zum anderen ist die Ortung und Suche von in der Nähe befindenden Taxi-Unternehmen für den Reisenden gemeint. Für beide Betrachtungsweisen gibt es unterschiedliche Systeme, die auf unterschiedlichen Techniken aufgebaut sind.
In der Praxis wird die zweite Betrachtungsweise von der ersten unterstützt. Ruft ein Kunde bei der Taxizentrale, deren Rufnummer er sich vorher über das entsprechende System auf seinem Mobiltelefon herausgesucht hat, an, wird die Zentrale Ihm ein in der Nähe befindendes freies Taxi schicken. Die Zentrale sieht in einem Kartenüberblick die Standorte der Taxen und kann schnell den nächstgelegenen Fahrer beauftragen.

4.2.4.1 Funktionsprinzip

Bei der Ortung der Fahrzeuge wird auf eine Kombination von Ortungstechniken zurückgegriffen. Wie im Kapitel 2 erklärt, ist die Grundlage eine satellitengestützte Ortung via GPS, mit der beispielsweise Navigationssysteme arbeiten.
Die Taxi-Fahrzeuge werden mit einem GPS Empfänger ausgerüstet. Zusätzlich wird zur Verbesserung des Empfangs und der Datenverbindung außen am Fahrzeug eine separate Antenne angebracht. Damit soll auch in problematischen Gebieten, wie z.B. zwischen Hochhäusern, bestmögliche Empfangsqualität erreicht werden. Die Antenne ist in der Regel nicht nur GPS sondern auch GSM fähig. Da die GPS Systeme nur Daten empfangen und nicht senden können, muss im Fahrzeug zusätzlich eine aktive SIM Karte eines Mobilfunkbetreibers installiert sein. Mit der SIM Karte wird eine Verbindung zur Zentraleinheit über das Internet (GPRS und/oder UMTS) herstellt. Das Gerät im Fahrzeug übermittelt den Standort an die Zentraleinheit. Dort werden die Daten aller an das System angeschlossenen Taxen zusammengeführt und die jeweilige Position in einer Karte dargestellt. Neben der Fahrzeugposition werden meist noch Daten wie z.B. die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, gefahrene Kilometer und Betriebszustand übermittelt.^[71][72]

Bei den Systemen für die Ortung von in der Nähe des eigenen Standortes befindenden Taxi-Unternehmen, wird auf das Ortungssystem des Benutzers zurückgegriffen. Hier wird der Grundsatz verfolgt, dass die Technik möglichst mit vielen Endgeräten kompatibel sein muss. Die Hersteller sprechen die Hardware des Benutzers an, werten die daraus erhalten Daten aus und geben dem Benutzer ein entsprechendes Ergebnis aus. Am Häufigsten wird die Ortung mit dem Mobiltelefon des Benutzers durchgeführt. Falls im Gerät vorhanden, wird ein GPS Empfänger für die Positionsbestimmung verwenden, ansonsten wird auf eines der GSM Ortungsverfahren (siehe Kapitel 2.1) zurückgegriffen. Der ermittelte Standort wird über eine Internetverbindung an den Server des Betreibers übermittelt. Dieser gleicht den Ort mit seiner Datenbank ab und liefert entsprechende Ergebnisse in der Software des Mobiltelefons zurück. Der Benutzer bekommt die Ergebnisse aufgelistet und kann sich das bevorzugte heraussuchen.

4.2.4.2 Systemübersicht

Das von der Firma HALE electronic GmbH entwickelte System "Cab Tracking" arbeitet mit einem geschlossenen Bauteil, der Cab Tracking Box. Dadurch soll die Montage vereinfacht und Plug & Play ermöglicht werden. Das Gerät wird mit dem Standard Fahrzeug Kabelbaum verbunden, ähnlich wie ein Radio, und ist dann einsatzbereit. Es ist mit einem GPS Empfänger und einem GSM Modem ausgestattet. Es überträgt alle 100 bis 1000m (Regelbar) seinen Status und Standort an die Zentrale. Die Übertragung findet nicht direkt mit den System des Taxiunternehmens statt, sondern wird über den Server des Herstellers geleitet. Das Zentralsystem zeigt die Fahrzeuge und deren gefahrene Routen auf einer Karte an. Zusätzliche Informationen, wie der Zündungsstatus, Sitzkontakt und Frei-/Besetzt-Status werden ebenfalls mit angezeigt. Den verschiedenen Fahrzeugen werden unterschiedliche Farben für eine gute Übersicht zugeordnet. Die erfassten Daten werden gespeichert und können zur späteren Analyse ausgewertet werden.^[72]

Einen anderen Ansatz verfolgt das System NorthLoc 24 der Firma Protect Systems. Bei diesem System der Taxiortung liegt der Fokus auf der Sicherheit der Fahrer. Ein Fahrzeug soll in Gefahrensituationen möglichst schnell gefunden werden. Auch bei diesem System ist die Basis der Ortung das GPS, welches im Fahrzeug verbaut wird. Das verbaute Gerät ist zudem mit einem Mikrofon ausgestattet. Das Mikrofon kann bei Gefahrensituationen von der Zentrale aus aktiviert werden. Danach übermittelt es die Tonaufnahmen an die Zentrale. Damit können Situationen im Fahrzeug von der Zentrale besser erkannt und entsprechende Maßnahmen ergriffen werden. Der Fahrer muss lediglich per Knopfdruck ein Notsignal abgeben. Das System erlaubt außerdem eine zentrale Verwaltung der Fahrzeuge inkl. div. Status des Fahrzeugs, wie z.B. Zündung, Sitzkontakt und Besetztanzeige. Die Verwaltung beinhaltet, wie bei den meisten Systemen üblich, die Routenanzeige auf einer Karte am PC, sodass ebenfalls Fahrzeugdisposition möglich ist.^[73]

Die neu erschienene Software Taxi Finder von der Vodafone D2 GmbH bietet dem Android-Benutzer die Möglichkeit zur Suche nach Taxi Unternehmen in seiner Nähe. Dazu kann die Software über ein im Endgerät vorhanden GPS Empfänger die eigene Position genau oder via GSM Ortung ungefähr bestimmen. Nach der Ortsbestimmung werden aus der Taxi.de Datenbank die entsprechenden Suchergebnisse. Aus der Ergebnisliste kann ein Anruf zum gewünschten Taxi Unternehmen erfolgen. Die Software befindet sich in der Version 1.0 und ist noch nicht ausgereift.^[74]

Mit der von der cross-motion GmbH entwickelten Software fairTaxi, ist eine ortsbezogene Suche nach in der Nähe befindenden Taxi-Unternehmen möglich. Die Software wird nur auf dem iPhone unterstützt und kann im App-Store gekauft werden. Der momentane Preis liegt bei 1,59 EUR. Die Hauptfunktion der Software ist die Berechnung des Fahrpreises. Sie ermöglicht dem Reisenden vor Fahrtantritt die Kalkulation des Fahrpreises und dient während der Fahrt als persönliches Taxameter. Dabei wird der Standort permanent per GPS oder Wi-Fi ermittelt und an die Software übergeben. An den Stellen in der Software, wo die Eingabe eines Ortes benötigt wird, kann stets der automatisch ermittelte aktuelle Standort ausgewählt werden. Die Software greift auf eine eigene Datenbank des Herstellers zurück um aktuelle Tarife und Adressen von Taxi-Unternehmen abzufragen. Ein Nachteil der vom Hersteller abhängigen Datenbank ist die Vollständigkeit. So ist nicht automatisch jedes Taxi-Unternehmen in der Datenbank aufgeführt. Der Hersteller bietet jedoch eine Funktion zum Registrieren neuer Taxi-Unternehmen an.^[75]

Eine ähnliche Software wurde von der Firma iApp Ventures LLC entwickelt. Die Software nennt sich Cab/Taxi Finder und funktioniert ebenfalls nur auf einem iPhone. Die Software ermöglicht die Anzeige in der Nähe befindender Taxi-Unternehmen auf Basis der Ermittlung des aktuellen Standortes. Als Bestimmungstechnik wird auf Wi-Fi oder GSM Ortung zurückgegriffen. Der Cab/Taxi Finder ist momentan nur für den USA Markt entwickelt und beinhaltet noch keine deutschen Taxi-Daten.^[76]

Die Firma telegate Media AG stellt ihre klickTel Software für mobile Endgeräte kostenlos zur Verfügung. Die mobile klickTel Software gibt es für iPhones, Windows Mobile Geräte, Android Geräte und für Blackberry Geräte. Sie kann auf der Internetseite des Herstellers kostenlos heruntergeladen werden. Die Software beinhaltet eine Suchfunktion nach in der Nähe befindender Taxi-Unternehmen und listet diese auf. Nach dem Starten der Software erhält der Benutzer eine Grobauswahl an Suchfilter. Nach Auswahl des Taxi-Filters wird die Position des Benutzers ermittelt. Wenn das Mobiltelefon über einen GPS Empfänger verfügt, wird der aktuelle Standort via GPS ermittelt und an die Software übergeben. Ist kein GPS Empfänger vorhanden, erfolgt eine ungefähre Ortung via GSM. klickTel listet danach entsprechende Suchergebnisse auf und ermöglicht einen Direktruf aus der Software heraus. Im Test mit einem Blackberry 9700 Gerät funktionierte die Software schnell und lieferte gute Suchergebnisse. Gestützt auf google maps können die Suchergebnisse auch auf einer Karte dargestellt werden.^[77][78]

4.3 Verkehrsführung

4.3.1 Allgemeines Modell

Nach Angaben des Statistischen Bundesamtes steigt die Anzahl der Kraftwagen in Deutschland stetig. Auch wenn die Wachstumsrate sinkt ist nicht damit zu rechnen, dass der Bestand absolut sinken wird. Zudem steigt die Mobilitätsrate, also die gefahrenen Kilometer pro Fahrzeug.

Das Verkehrsaufkommen ist durch den Ausbau des Straßennetzes nur noch bedingt zu verbessern, insbesondere in den Ballungszentren, oder aber zu Stoßzeiten auf Autobahnen, fordert die allgemeine Verkehrssituation immer mehr innovatives Verkehrsmanagement, also Forschung, Analyse, Planung und Umsetzung von optimierenden Lösungen. Ein Teil der Forschung, die auch von der Bundesregierung gefördert wird, zielt auf die Optimierung des bestehenden Straßenverkehrsnetzes durch Onlineerhebungen von Verkehrsdaten und darauf basierende Verkehrsregelungen ab. In Projekten wie

"MOSAIQUE" http://www.mosaique-online.de

"ORINOKO" http://www.orinoko.info/

"AKTIV" http://www.tuvpt.de/forschung/aktiv.html

"Traffic IQ" http://www.traffic-iq.de/

um einige zu nennen, werden in verschiedenen Regionen Deutschlands und auch Bundesweit Anstrengungen unternommen um den wachsenden Anforderungen gerecht zu werden und/oder den Straßenverkehr weiter sicherer zu machen. Weltweit gibt es Bestrebungen in diese Richtung, nachstehen werden einige Beispiele und Ansätze genauer betrachtet. Grundsätzlich handelt es sich um automatisierte Ortungsdatenauswertungen, die entweder direkt in die Verkehrsführung einfließen, wie zum Beispiel in Ampelschaltungen, Parkleitsystemen oder indirekt über elektronische Endgeräte im Individualverkehr. Die gesammelte Datenerhebung fließt zusätzlich in die Verkehrsplanung der Kommunen ein und bietet Rückschlüsse auf den Erfolg der umgesetzten Maßnahmen.

4.3.1.1 Ausbau bestehender Systeme

Die Straßenverkehrsinfrastruktur in Deutschland ist bereits auf einem hohen Niveau, allerdings im europäischen Vergleich nur im Mittelfeld.

Nach einer Studie der Westfälischen Wilhelms-Universität (IVM) und der KCW GmbH Berlin ist der Aubau der Straßen in Europa sehr unterschiedlich. "Bei der quantitativen Ausstattung mit Straßeninfrastruktur bewegt sich Deutschland durchweg im Mittelfeld. Es verfügt also nicht wie häufig vermutet über das dichteste Straßennetz Europas."^[79]

Um dem entgegen zu wirken, ist der Ansatz der LBTS in den Fokus der Forschung gerückt, da sie eine Möglichkeit bietet gewonnene Erfahrungen und damit Verbesserung in den Verkehrswegen ohne signifikante bauliche Maßnahmen herbei zu führen. Zudem sind gewonnen Erkenntnisse replikabel, also an anderen Standorten mit geringem Aufwand anwendbar.

4.3.1.2 Beispiele und Orte

Das Verkehrsaufkommen gehört Weltweit zu den Problemen der Zukunft. In allen Industriestaaten kommt es zu Überlastungen der Verkehrswege, in den Metropolen als auch Fernverkehrsnetzen. Die Ansätze sind vielseitig und Unterschiedlich ausgeprägt.
In New York wurde beispielsweise eine Studie durchgeführt, in der Yello Cap Taxis mit einem GPS Gerät ausgestattet wurden und die gelieferten Daten zu einer stadtweiten Neuregelung der Ampelanlagen geführt hat. Die Erkenntnisse daraus waren bisweilen überraschend, z.B. konnte anhand der Flussgeschwindigkeit des Verkehrs rückgeschlossen werden, dass Lieferverkehr viel stärker als angenommen den Verkehr behindern. Die Einführung von Halteverboten hat dann sofort zur Verringerung der Wartezeiten geführt. Das stadtweite aufkommen konnte im Jahr 2008 um 2% verringert werden. Die Verkehrsflussgeschwindigkeit in einem Jahr um 8% und im folgenden Jahr noch einmal um 4% gesteigert werden. Wenn man vergleichbare Ergebnisse mit Straßenbaumaßnamen hätte erzielen wollen, wäre der finanzielle Aufwand enorm gewesen, die Implementierung der Maßnamen hätte Jahre gedauert und hätte während dieser Zeit zu noch größeren Stauungen geführt. Da New York auch sehr dicht bebaut ist, gibt es ohnehin kaum Ausweichmöglichkeiten, wo noch Verkehrsnetze gebaut werden könnten.^[80]

In Neuseeland wurde zum Zweck der Verbesserung der Verkehrssituation um Auckland eine neue Struktur geschaffen, um die Verkehrsregion zu verbessern. Für 10 Jahre wurde das Management der Straßen an eine Gruppe von Managern aus dem Bereich Transport, Consultancy und der Wirtschaft vergeben, der AMA (Auckland Motorway Alliance). Unter anderem wurde dort "Trimble", ein weltweiter Vertreiber von GPS-naher Hard- und Software beauftragt um die Verkehrssteuerung zu verbessern. Mit der "GIS" "Geographic Information Systems" im Verbund wurden ab 2008 mit Juno SB handheld, GPS Pathfinder Office software und TerraSync software eine moderne, komplexe und effektive Managementumgebung geschaffen. ^[81]

4.3.2 Interesse der Kommunen

In einem hoch entwickelten Marktgefüge stellen sich insbesondere für Kommunen ganz neue Fragestellungen, wenn es darum geht "Standort" für Unternehmen zu sein. Von den einfachen Stellschrauben der Besteuerung, Subventionen und Marktumfeld, nehmen immer mehr Kommunen aktiv Position im Wettbewerb um Unternehmensansiedlung ein. Durch Forschungsprojekte, Infrastrukturmaßnahmen und Bereitstellung von Knowhow werben Städte, Gemeinden und Verbände um die Gunst der Firmen. Technologischer Vorsprung ist ein messbarer Faktor und damit Aushängeschild für aufstrebende Regionen.

4.3.2.1 Automatische Verkehrsumleitung

Ein möglicher Ansatz um besondere Verkehrslagen zu erkennen sind Kameras, die bereits an vielen gefährdeten Streckenabschnitten installiert sind, hierbei können nur bestimmte Abschnitte betrachtet werden. Flächendeckend kann allerdings über Floating Phone Data Technologie nahezu jede größere Verkehrsbewegung an nahezu jedem Ort aufgenommen werden. Aufgrund der hohen Verbreitung und abgedeckte Gebiete von möglichen mobilen Detektoren ist die Erfassung zumindest in allen Ballungsgebieten möglich. In Halle werden beispielsweise Anreize geschaffen,

Personenindividualverkehr auf öffentliche Verkehrsmittel im Park and Ride zu überführen, indem die Verkehrslage direkt in Verbindung von freien Parkplätzen und Abfahrt der nächsten Tram-Linien als visuelle Informationen auf einem Display angezeigt wird.

Navigationssysteme können solche Daten weiter auswerten um Staus zu umfahren.

In Dresden ist das gesamte Stadtgebiet ausgerüstet mit dynamischen Verkehrshinweisen die je nach Verkehrslage die optimale Route automatisch vorgeben.^[82]

Außer der vordergründigen guten Nutzung der Verkehrsinfrastruktur spielt der strategische Vorteil eine Rolle bei der Standortfrage für Unternehmen und somit Steuereinnahmen und Kaufkraftzuwachs. Speziell in Regionen die strukturell eher schwach sind, hat sich die Regierung an innovationsreichen Projekten beteiligt, wie zum Beispiel in Dresden, Leipzig und Halle.

4.3.2.2 Automatisierte Parkleitsysteme und Ampelsteuerung

Im Beispiel von Dresden geht das Verkehrsmanagement noch ein Stück weiter, die erhobenen Daten werden in der "VerkehrsAnalyse- Management- und OptimierungsSystem - VAMOS-Zentrale" dahingehend aufbereitet, Parkplatzsuchaufkommen durch ein Parkleitsystem zu minimieren und damit das Verkehrsaufkommen an sich zu minimieren. Zudem wir die Verkehrsflusssteuerung durch dynamische Ampelschaltung optimiert und zum Teil mit dem Fahrplan der Öffentlichen Verkehrsmittel abgestimmt.^[83]

Dresden verfügt über das größte W-LAN Deutschlands für Aufgaben der Verkehrsdatenübertragung. Die gesammelten Verkehrsdaten werden anhand einer Softwareschnittstelle mit den Daten der optischen Verkehrsüberwachung kombiniert und somit zu einer extrem genauen Grundlage für die aktive Verkehrssteuerung.^[84]

4.3.2.3 Verkehrsüberwachung mit Toll-Collect

Die technischen Voraussetzungen scheinen ideal, da das System Deutschlandweit genutzt wird, Fahrzeuge per Satellit geortet und zusätzlich per Video ausgewertet werden. Eine Vielzahl von Veröffentlichungen ist auch in letzter Zeit erschienen, aber die Mutmaßungen der Journalisten wurden bisher immer dementiert. Im August 2009 erschien z.B. ein Artikel in "Welt Online" zum Thema "Hamburg entwickelt mit Toll Collect Lkw-Leitsystem für Hafen". Der Ansatz scheint da zu sein, aber bisher konnten dort keine Ergebnisse geliefert werden.^[85]

4.3.3 Forschung

Im Gebiet der Erforschung von LBTS gibt es unzählige Ansätze in den Bereichen der EDV. Im Geschäftskundenbereich gibt es Projekte die im Bereich der Logistik, Personennah- und fernverkehr und Verkehrsmanagement angesiedelt sind. Grundlagenforschung von Techniken, die zum Beispiel GPS irgendwann einmal ablösen könnten. Forschung die an Universitäten betrieben werden, mit staatlichen aber auch mit Mitteln aus der Wirtschaft auch für den Absatz im Endkundengeschäft. Das allgemein hohe Engagement lässt den Schluss zu, dass die Erwartungshaltung an den Erfolg auf Volkswirtschaftlicher und Betriebswirtschaftlicher Basis groß ist.

Ein Produkt dieser Ansätze ist beispielsweise der "Leitfaden Verkehrstelematik" der im Auftrag des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung, von der TU Darmstadt, erstellt wurde. Das 118 Seiten Dokument beschreibt aus einer Vielzahl von Perspektiven die möglichen Szenarien des Zentral gesteuerten Verkehrsmanagements, deren Auswirkungen und Interessenstandpunkte der Volks- und Betriebswirtschaft. Neben der eigentlichen Abhandlung gibt es eine Übersicht zu den verschiedenen Verfahren, Techniken und Beispiele für die Umsetzung der Projekte in Städten und Kommunen. Insbesondere der Toolkit-Charakter macht das Dokument zu einem praxisorientierten und doch wissenschaftlich erstelltem Leitfaden. In Kapitel 6 "Finanzierungshinweise" beispielsweise sind Möglichkeiten der Finanzierung, Förderung, Voraussetzungen der Förderung, wer fördert, Private/Öffentlich Finanzierung in übersichtlicher Art und Weise aufgeführt. Bemerkenswert insofern, als das die Definition der Telematik (zusammengesetzt aus Telekommunikation und Informatik) ausschließlich technischer Natur ist.

Im Projekt "Traffic IQ - Pilotprojekt Informationsqualität im Verkehrswesen" das am 01.09.2009 begann und voraussichtlich bis zum 31.08.2012 andauern wird, sind die folgenden Partner vereint: momatec GmbH, GEVAS software GmbH, PTV AG, RWTH Aachen, Technische Universität München, Fraunhofer-Institut für Verkehrs- und Infrastruktursysteme, Autobahndirektion Nordbayern, Landeshauptstadt Düsseldorf, Stadt Leipzig, Assoziierte Partner: BMW Group, Landeshauptstadt Dresden, Stadt Frankfurt am Main, Stadt Nürnberg, Regierungspräsidium Tübingen. Gefördert wird das Projekt durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie, Förderkennzeichen 19 P 9016 F. Diese Kooperation ist schon deshalb herausragend, da sie Interdisziplinär aus allen Bereichen der verkehrsrelevanten Umfelder kommen, PKW-Industrie, Softwarehersteller, Hardwareanbieter, Bund, Kommunen und Forschungsinstitute.^[86] Projekt Homepage: http://www.traffic-iq.de/

Ein weiteres Projekt an dem die Uni Kassel beteiligt ist, ist "AKTIV-VM". In dem Teilprojekt "Kooperative Lichtsignalanlage" werden z.B. Studien im bereich der interaktiven Lichtsingnalanlagen "LSA" betrieben. Voraussetzung ist die Mitwirkung der Verkehrsteilnehmer, ihre Daten müssen an eine LSA bspw. über eine WLAN-Verbindung weitergegeben werden. Quasi als Gegenleistung kann die LSA dem Fahrer über einen PDA Auskunft zur verbleibenden Zeit zum nächsten Grün bzw. Rot oder zur optimalen Geschwindigkeit in der Grünen Welle geben.^[87]

In Magdeburg wurde eigens ein Entwicklungslabor und Testfeld mit dem Namen "Galileo", für Ortung, Navigation und Kommunikation in Verkehr und Logistik eingerichtet, dessen Ziel es ist, Zentrum für Vernetzung vorhandener Institutionen, Projektkonsortien und Einrichtungen im Bereich satellitengestützter und terrestrischer Ortungs-, Navigations- und Kommunikationssysteme für Verkehrs- und Logistikprozesse zu werden. Galileo ist das europäische Satellitennavigationssystem, das Ende 2010 betriebsbereit sein wird. 30 Satelliten umkreisen dann in einer Höhe von ca. 23.000 km die Erde. Galileo dient der zivilen Nutzung und nicht, wie das amerikanische GPS auch noch einer militärischen.^[88]

4.3.4 Volkswirtschaftlicher Nutzen

Der Nutzen für LBTS im Bereich der Volkswirtschaft (VW) lässt sich schwer in Euro ausdrücken. Grundsätzlich ist jede Einsparung an Stau ein volkswirtschaftlicher Nutzen. Jeder verhinderte Unfall, bedeutet für das Gemeinwohl einen Gewinn in jeder Hinsicht. Die größere Planbarkeit von eingesetzter Zeit erhöht die individuelle Produktivität und ist somit ein VW-licher Gewinn, aber nicht zwangsläufig ein Betriebswirtschaftlicher. Zumindest stehen dem eingesetzten Kapital für die Erreichung der positiven VW-lichen Einsparungen den Städten und Gemeinden keine direkten Rückflüsse von Kapital gegenüber. Wenn Städte wie Dresden, Magdeburg, Halle, Leipzig und andere Städte der Region Anstrengungen unternehmen um durch LBTS im Betriebswirtschaftlichen Sinne attraktiver zu werden, bringt es auch einen VW-lichen Vorteil. Das Verhältnis des Betriebswirtschaftlich aufzubringenden Kapitals ist in der Regel ungünstig im Verhältnis zum VW-lichen Nutzen und auch nur solange einen Nutzen, wie es eine breite Akzeptanz bei sich ansiedelnden Unternehmungen gibt.

4.4 Weitere Anwendungsmöglichkeiten

4.4.1 Geschwindigkeitskontrolle

Straßenseitige Methoden zur Überwachung und Durchsetzung der maximal erlaubten Geschwindigkeiten sind meist nur punktuell wirksam, zufällige Kontrollen nur über einen kurzen Zeitraum. Sie erfordern zudem einen hohen personellen Aufwand. Automatische Abschnittsgeschwindigkeitskontrollen (Section Control) sind schon vereinzelt in einigen europäischen Ländern im Einsatz, liefern jedoch nur eine Durchschnittsgeschwindigkeit. Fahrzeugseitige Methoden bieten eine Möglichkeit, individuelle Geschwindigkeiten an jedem Ort und zu jeder Zeit zu messen und ggf. entsprechend zu ahnden. In ganz Europa werden zur Zeit mehrere Systeme mit verschiedenen Ansätzen getestet. "Intelligent Speed Adapation" (ISA) Systeme greifen direkt in die Fahrzeugsteuerung ein, drosseln die Benzinzufuhr oder erhöhen den Widerstand des Gaspedals. "Pay as you drive" Systeme zeichnen die aktuellen Geschwindigkeiten auf und gleichen diese entweder online oder bei einer Kontrolle mit den jeweiligen Höchstgeschwindigkeiten ab. Entweder werden dann direkt Bußgelder für die Geschwindigkeitsübertretung erhoben oder z.B. die Versicherungsprämien an den individuellen Fahrstil angepasst.^[89] Folgend einige Projekte in Europa:

• Laut der neuen Fassung des Schweizer Straßenverkehrsgesetzes Artikel 17a darf ein Schweizer, dem die Fahrerlaubnis aufgrund zu schnellen Fahrens entzogen wurde, nach der Neuerteilung die nächsten fünf Jahre nur Fahrzeuge mit eingebautem GPS-Datenaufzeichnungsgerät fahren. Geschwindigkeiten werden protokolliert und Überschreitungen evtl. sogar online gemeldet.^[90]
• Frankreich will die Einhaltung der Geschwindigkeit in Zukunft mit einem System namens LAVIA erzwingen. Ab der Höchstgeschwindigkeit für die per GPS ermittelte Strecke wird eine weitere Betätigung des Gaspedals keine Wirkung mehr haben. Das System ist seit 2003 im Test und soll zukünftig in jeden Neuwagen eingebaut werden.^[91][92]
• In England werden ab 2006 wichtige Verkehrsknotenpunkte, Tankstellen und Autobahnen per Video überwacht, um damit v.a. Überschreitungen der Geschwindigkeit zu protokollieren. RFID-Tags in Nummernschilden übermitteln dazu Fahrzeugnummer und andere Daten.^[93][94][95]
• Das seit 2007 in Deutschland eingeführte "Toll Collect" besitzt neben der reinen Mauterfassung bzw. -kontrolle alle technischen Voraussetzungen, Nummernschilder automatisch zu erfassen und wäre damit für eine landesweite Geschwindigkeitskontrolle auf Autobahnen bestens geeignet. Die CSU legte dem bayrischen Landtag bereits einen Entwurf zur Änderung des Polizeigesetzes vor, um dies zu legitimieren.^[96]

4.4.2 Diebstahlschutz

Viele Firmen bieten seit einiger zeit GPS-Module Zur Fahrzeugüberwachung oder als Diebstahlschutz an. Einige können soweit in die Fahrzeugelektronik integriert werden, um z.B. das Fahrzeug per Internet still zu legen, indem die Zündung ausgeschaltet oder die Kraftstoffzufuhr unterbrochen wird. Hier ein paar Links zu Anbietern:

• http://www.gpsfahrzeugortung.de
• http://q1q.com/content/loesungen/gps-diebstahlschutz/index.php
• http://www.mobileobjects.de/mobilelocationmanager.html

5 Fazit

In den betrachteten Bereichen der LBTS ist derzeit kein klares Ziel erkennbar, in das sich die Technik entwickelt. Die Geschwindigkeit der Entwicklungen wird in unserer Wirtschaft vorrangig durch Gewinnmaximierung bestimmt. Es besteht jedoch ein großes Interesse an diesen Technologien seitens der Städte und Gemeinden, um den steigenden Anforderungen an ein kostengünstiges Verkehrsmanagement gerecht zu werden. Neben den Nutznießern im Unternehmenssektor profitieren auch die Endverbraucher von neuen mobilen Verkehrsdiensten.

5.1 Kritische Betrachtung

In der Betrachtung wurden Themen und Themengebiete selektiv bearbeitet, sodass kein Anspruch auf Vollständigkeit erhoben werden kann. Die Auswahl der Themen erfolgte nach einer relativ kurzen Recherche, hauptsächlich im Internet. Insbesondere war es durch den zeitlichen Rahmen nicht möglich, genaue Kosten zu evaluieren, sowie den volkswirtschaftlichen Nutzen und die wirtschaftliche Relevanz auszuarbeiten. Ebenso fehlt der Vergleich der Entwicklungen mit anderen Technik-dominierten Wirtschaftszweigen, um das Thema entsprechend zu positionieren.

Die genutzten Techniken bergen auch einige Risiken. Unterschiedlich bewertet wird die täglich anwachsende Belastung durch elektromagnetische Wellen aller Art. Inwieweit eine Gefährdung der Gesundheit besteht ist zwar noch nicht hinreichend geklärt, als förderlich für die Gesundheit werden sie aber von Niemandem gesehen.

Avantgardistische Verkehrsprojekte senden Daten an Basisstationen und ins Internet, mit denen direkte Änderungen am Fahrzeug vorgenommen werden können. Dadurch besteht nicht nur das Risiko der Fehlsteuerung, sondern auch des Missbrauchs durch Hacker und Unbefugte. Die Speicherung und Auswertung dieser Daten bietet ebenfalls ein hohes kriminelles Potential. Erhält der Staat Zugriff auf diese Daten, wäre die Unantastbarkeit der Privatsphäre nicht mehr gewährleistet und der Schritt zum "Überwachungsstaat" nicht mehr weit.

Die Sicherheit ist derzeit für den Anwender nicht transparent genug. Häufig sind bei der Nutzung von LBS zwischen Endverbraucher und Dienstleister Dritte eingebunden, wie z.B. Mobilfunkbetreiber. Es ist derzeit nicht sichergestellt, wer diese Daten erheben, speichern und verwenden darf. Begünstigt durch die Veränderung der IT-Systeme, z.B. immer größerer und günstigerer Speichersysteme, entfällt die infrastrukturbedingte Notwendigkeit, Daten nach der Nutzung zu löschen. Der Anwender muss auf den gesetzeskonformen Umgang mit seinen Daten vertrauen, selbst wenn die Medien immer häufiger von Verstößen gegen den Datenschutz berichten.

5.2 Zukunftsausblick

Die Techniken für LBTS sind nicht grundsätzlich neu, sondern werden häufig aus anderen Bereichen übernommen, da die derzeitige Entwicklung des Straßenverkehrs eine intelligente und zukunftsorientierte Steuerung immer notwendiger macht. Viele Neuentwicklungen, wie bargeldloses Zahlen per EC-Karte oder per Handy konnten sich bisher leider nicht durchsetzen. Teilweise finden diese Technologien inzwischen jedoch Anwendung beim Fahrkartenkauf oder Bezahlung der Maut. Der Leidensdruck der Pendler, ökonomische Aspekte in der Logistik, der öffentliche Personenverkehr, ökologische Gesichtspunkte und die Sicherheit im Straßenverkehr werden die Entwicklung weiter antreiben. Der Ausbau der Funk- und Datennetze entlang der Verkehrswege wird zudem neue LBTS ermöglichen. Mobile Endgeräte werden durch intuitive und grafische Oberflächen immer anwendungsfreundlicher und finden inzwischen eine breite Akzeptanz. Neue Entwicklungen lassen sich schnell integrieren, v.a. auch durch die Möglichkeit für Entwickler, selbst Applikationen für i-Phone oder Android zu entwickeln. Unbemannter Gütertransport und führerloser Personenverkehr wird in Zukunft ebenfalls an Bedeutung gewinnen. Schienenverkehr ohne zentrale Steuerung ist kaum noch denkbar und ein Eingriff der Elektronik in die Zugsteuerung im Notfall schon heute gängige Praxis.

LBS werden zukünftig auch im öffentlichen Personennahverkehr vermehrt genutzt. Derzeitige Pilotprojekte in diesem Bereich werden sehr gut angenommen, sodass die Betreiber bereits den weiteren Ausbau angekündigt haben. Es ist durchaus denkbar, dass ein Reisender in Zukunft dank standardisierter Verfahren mit seinem Mobiltelefon ohne Umwege in jeder größeren Stadt eine Fahrkarte mit der Unterstützung von LBS kaufen kann. Ebenso wird es in Zukunft für Fremde möglich sein, sich durch LBS an relevanten Punkten zu orientieren und zu informieren. Eine Konstellation von vernetzten LBS ist für den Anwender in der Zukunft ebenfalls denkbar. So könnten dem Anwender zukünftig eine Vielzahl unterschiedlichster Informationen rund um seinen Standort angezeigt werden, insbesondere Informationen über Fortbewegungsmittel, Reisemöglichkeiten und -ziele. Die Verwendung von LBS in Unternehmen wird zukünftig auch zunehmen. Beispielsweise ergebens sich durch LBS im Flottenmanagement und Disposition zahlreiche Einspar- und Verbesserungspotentiale.

6 Abbildungsverzeichnis

1. ↑ Cell Sector Cell Of Origin
2. ↑ Time Of Arrival
3. ↑ Time Difference Of Arrival
4. ↑ Angel Of Arrival
5. ↑ Übersicht Mobilfunkstandards
6. ↑ Übersicht Datenübertragung
7. ↑ Anteil der transportieren Gütermenge auf die einzelnen Verkehrsträger (Stand 2009, nach Angaben des Statistischen Bundesamtes (Destatis))
8. ↑ Entwicklung des Güterverkehrs in Deutschland (nach Angaben des Statistisches Bundesamt Deutschland (Destatis)und dem Bundesministeriums für Umwelt (BMU))
9. ↑ Der hamburger Hafen auf Hafenradar.de (Quelle: www.hafenradar.de, 12.07.2010,17:50)
10. ↑ Transportetikett mit NVE Barcode (Quelle: www.druckerdoktor.de)
11. ↑ Verfahren der Sendungsverfolgung
12. ↑ geographische Sendungsverfolgung (Quelle: Otto GmbH & Co. KG, Neue Medien (Stejskal, B.))
13. ↑ Der neue "CargoRAPID" (Quelle: www.ris-logis.net))
14. ↑ Bild eines ConTag
15. ↑ Übertragung der Haltestellendaten per ConTag auf das Handy
16. ↑ Beispiel eines QR-Codes bei der BVG
17. ↑ Displayansicht RMV2GO (Quelle: RMV)
18. ↑ Displayansicht 2 RMV2GO (Quelle: RMV)
19. ↑ Funktionsweise Cab Tracking ©werbeKäfer (Quelle:HALE electronic)
20. ↑ Übersicht FairTaxi auf dem iPhone (Quelle: cross.motion)
21. ↑ Taxisuche mit klickTel auf dem Blackberry
22. ↑ Vgl.Statistisches Bundesamt, Homepage
23. ↑ Mosaik
24. ↑ Mosaique.jpg
25. ↑ DynaDreden.jpg
26. ↑ Leitfaden.jpg
27. ↑ newsimage111233.jpg

7 Abkürzungsverzeichnis

Abkürzung	Begriff
AIS	Automatic Information System
AOA	Angel Of Arrival
BVG	Berliner Verkehrsbetriebe
CSD	Circuit Switched Data
COO	Cell Of Origin
CS COO	Cell Sector COO
DGPS	Differential GPS
DOT	New York City Department of Transportation
EAN	European Article Number
EDGE	Enhanced Data Rates for GSM Evolution
EPC	Electronic Product Code
FCD	Floating Car Data
GLONASS	Globalnaja Nawigazionnaja Sputnikowaja Sistema
GPRS	General Packet Radio Service
GPS	Global Positioning System
GSM	Global System for Mobile Communications
GTIN	Global Trade Item Number
HSCSD	High Speed Circuit Switched Data
HSDPA	High Speed Downlink Packet Access
HSPA	High Speed Packet Access
HSUPA	High Speed Uplink Packet Access
HUD	Head Up Display
HVV	Hamburger Verkehrsverbund
IEC	International Electrotechnical Commission
IEEE	Institute of Electrical and Electronics Engineers
IMSI	International Mobile Subscriber Identity
infas	Institut für angewandte Sozialwissenschaft
ISA	Intelligent Speed Adaption
ISO	Internationale Organisation für Normung
LAVIA	Limiteur s'Adaptant à la Vitesse Autorisée
LBS	Location Based Service
LLC	Limited Liability Company
LTE	Long Term Evolution
MAN	Metropolitan Area Network
NFC	Near Field Communication
NTRIP	Networked Transport of RTCM via Internet Protocol
ÖPNV	Öffentlicher Personennahverkehr
PDA	Personal Digital Assistant
PRN	Pseudo Random Noise (Pseudozufallsrauschen)
QoS	Quality of Service
QR	Quick Response
RDS	Radio Data System
RFID	Radio Frequency IDentification
RMV	Rhein-Main-Verkehrsverbund
RTCM	Radio Technical Commission for Maritime Services
SES	Sationäres Erfassungs-System
SIM	Subscriber Identity Module
SUHF	Super Ultra High Frequency
SWP	Single Wire Protocol
TA	Timing Advance
TDOA	Time Difference of Arrival
TK	Telekommunikation
TMC	Traffic Message Channel
TOA	Time Of Arrival
UHF	Ultra High Frequency
UMTS	Universal Mobile Telecommunications System
USA	United States of America
VDV	Verband Deutscher Verkehrsunternehmen e.V.
VLAN	Virtual Local Area Network
WiMAX	Worldwide Interoperability for Microwave Access
WLAN	Wireless Local Area Network
WPAN	Wireless Personal Area Networking

8 Fußnoten

1. ↑ ^{1,0 1,1 1,2 1,3 1,4} Vgl. Retscher, Mok: Integration of mobile phone location service into intelligent GPS vehicle navigation systems
2. ↑ Vgl. Hontani, Higuchi: 6. International Conference on Networked Sensing Systems
3. ↑ Füßler et. al.: Position-based routing for car-to-car communication, S. 117-143
4. ↑ ^{4,0 4,1 4,2 4,3} Vgl. HTW Chur (Hrsg.): Positionsbestimmung per GSM und Satelliten
5. ↑ ^{5,0 5,1 5,2 5,3} Vgl. Dulya, GSM-Positioning
6. ↑ ^{6,0 6,1 6,2 6,3} Vgl. Wang, Min, Yi: Location Based Services for Mobiles
7. ↑ ^{7,0 7,1} Vgl. GPS Compendium
8. ↑ ^{8,00 8,01 8,02 8,03 8,04 8,05 8,06 8,07 8,08 8,09 8,10} Vgl. Elektronik Kompendium
9. ↑ ^{9,0 9,1 9,2 9,3 9,4} Vgl. IEEE Standards Association
10. ↑ Vgl. Walke: Mobilfunknetze und ihre Protokolle
11. ↑ Vgl. Gesellschaft für Verkehrsdaten
12. ↑ Vgl. Röbke-Doerr, Staumelder
13. ↑ Vgl. Mielke: RDS und TMC - Datenübertragung per UKW-Radio
14. ↑ Vgl. BSH, AIS-Schiffsidentifikationssystem
15. ↑ Vgl. USCG, AIS Overview
16. ↑ Vgl. Netgear, Basiswissen - Wireless LAN Grundlagen
17. ↑ Vgl. NFC-Forum
18. ↑ S. § 3 Nr. 19 TKG
19. ↑ S. § 3 Nr. 27 TKG
20. ↑ S. § 1 Abs. 1 und 2 BDSG
21. ↑ S. § 1 Abs. 1 TMG
22. ↑ S. § 1 Abs. 3 TMG
23. ↑ S. BT-Drs. 15/2316, Seite 88
24. ↑ S. § 98 TKG
25. ↑ S. § 3 Nr. 10 TKG
26. ↑ S. § 28 Abs. 1 BDSG
27. ↑ S. § 75 Abs. 2 BetrVG
28. ↑ S § 28 Abs. 1 Satz 1 Nr. 1 BDSG
29. ↑ S. § 13 BOKraft
30. ↑ S. § 1 Abs. 1 PBefG
31. ↑ S. § 1 Abs. 2 PBefG
32. ↑ S. § 55 TKG
33. ↑ ^{33,0 33,1} Vgl. Statistisches Bundesamt, Güterverkehr 2009: Starker Rückgang des Transportaufkommens um 11,2%
34. ↑ Vgl. BMU, Verkehr und Umwelt - Herausforderungen
35. ↑ Vgl. BMVBS, Abschätzung der Güterverkehrsentwicklung bis 2050
36. ↑ Vgl. BMVBS, Masterplan Güterverkehr und Logistik
37. ↑ Vgl. IT-Steps24, Hafenradar geht online
38. ↑ Vgl. WSD-Nord, AIS (Automatisches Schiffsidentifizierungssystem)
39. ↑ ^{39,0 39,1 39,2} Vgl. Verkehrsrundschau, Flottenmanagement
40. ↑ Vgl. M4Telematics Group, Fahrtenbuch
41. ↑ Vgl. M4Telematics Group, Zeiterfassung
42. ↑ Vgl. Bundesministerium der Finanzen, Ertragsteuerliche Erfassung der Nutzung eines betrieblichen Kraftfahrzeugs zu Privatfahrten, zu Fahrten zwischen Wohnung und Betriebsstätte sowie zu Familienheimfahrten nach § 4 Absatz 5 Satz 1 Nummer 6 und § 6 Absatz 1 Nummer 4 Satz 1 bis 3 EStG; Berücksichtigung der Änderungen durch das Gesetz zur Eindämmung missbräuchlicher Steuergestaltungen vom 28. April 2006 (BStBl I S. 353) und des Gesetzes zur Fortführung der Gesetzeslage 2006 bei der Entfernungspauschale vom 20. April 2009 (BGBl. I S. 774, BStBl I S. 536)
43. ↑ Vgl. Röttgen, Markus (2008), S. 2
44. ↑ ^{44,0 44,1 44,2} Vgl. Schöch, Robert; Hillbrand, Christian (2006), S. 89 f.
45. ↑ ^{45,0 45,1 45,2 45,3} Schöch, Robert; Hillbrand, Christian (2006), S. 92 f.
46. ↑ Vgl. GS1-Germany, ie NVE (SSCC) identifiziert Versandeinheiten (international: Serial Shipping Container Code SSCC)
47. ↑ ^{47,0 47,1} Vgl. Schöch, Robert; Hillbrand, Christian (2006), S. 93 bis 96
48. ↑ ^{48,0 48,1 48,2 48,3 48,4 48,5} Banning, J. telefonisches Interview v. 03.06.2010
49. ↑ OTTO, Lieferung
50. ↑ Vgl. Forum-FTS, Fahrerloses Transportsystem (FTS)</sup>
51. ↑ ^{Gottwald, Automated Guided Vehicles AGV – die Zukunft hat bereits begonnen}
52. ↑ ^{VAG, Verkehrs-Aktiengesellschaft Nürnberg, RUBIN kommt. Bitte einsteigen!}
53. ↑ ^{53,0 53,1 53,2 53,3 53,4 53,5 53,6 53,7} Vgl. RIS-Kompetenzzenrum für Verkehr und Logistik, CO2-freier Güter-Transport mit der neuen Technik des CargoRAPID,
54. ↑ Vgl. Deutsches Verkehrsforum e. V. Studie (2003)
55. ↑ Vgl. infas (2008), Mobilität in Deutschland 2008 Kurzbericht, Seite 15 f.
56. ↑ ^{56,0 56,1 56,2} Vgl. IVU Traffic Technologies, Produktvideo
57. ↑ Vgl. Mobilität21, Einführung des eTicket
58. ↑ ^{58,0 58,1} Vgl. HVV, Das HandyTicket: Neu hier?
59. ↑ Vgl. HVV, Das HandyTicket furs iPhone
60. ↑ ^{60,0 60,1} Vgl. RMV, HandyTicket für NFC-Handys (Mai 2009)
61. ↑ ^{61,0 61,1} Vgl. RTL Hessen, Guten Abend RTL, Video
62. ↑ Vgl. Denso Wave, QR Code Standardization
63. ↑ Vgl. Denso Wave, QR Code Features
64. ↑ Vgl. RMV, RMV Mobil: How it works
65. ↑ Vgl. tagSOLUTE GmbH, BVG mobilisiert durch QR-Codes
66. ↑ Vgl. tagSOLUTE GmbH, BVG mobilisiert durch QR-Codes II
67. ↑ Vgl. tagSOLUTE GmbH, BVG plaziert QR-Codes auf allen Fahrplänen
68. ↑ ^{68,0 68,1} Vgl. HVV, Fahrpläne Mobil
69. ↑ ^{69,0 69,1} Vgl. RMV, RMV2Go – der mobile Fahrplan für Ihr Handy
70. ↑ ^{70,0 70,1} Vgl. HaCon, Hafas2go …das mobile Navigationssystem für Bus & Bahn
71. ↑ Vgl. Selnex-electronic, Ortungsantennen Übersicht
72. ↑ ^{72,0 72,1} Vgl. HALE electronic GmbH, Taxiortung und Routencheck
73. ↑ Vgl. Protect Systems, (2010), Taxiortung NorthLoc24
74. ↑ Vgl. Vodafone D2 GmbH (07.06.2010), Taxi Finder
75. ↑ Vgl. Braunschweig & Schött cross.motion GmbH, Mit fairTaxi – fair Taxi fahren
76. ↑ Vgl. iApp Ventures LLC, Cab/Taxi Finder Preview
77. ↑ Vgl. telegate MEDIA AG, Das klickTel App Video
78. ↑ Vgl. telegate MEDIA AG, klickTel für Blackberry
79. ↑ Vgl. uni-muenster, Verkehrsinfrastruktur in Europa
80. ↑ Vgl. NYC_Government, New York City Department of Transportation (DOT) .
81. ↑ Vgl. Case Study: Managing Auckland’s Roads With GPS.
82. ↑ Vgl. tu-dresden, Homepage
83. ↑ Vgl. Dresden, Vamos Zentrale,Jürgen Krimmling, Prof. Dr.-Ing., Fakultät Verkehrswissenschaften „Friedrich List“ Dresden
84. ↑ Vgl. Dresden, Vamos Zentrale,H. Strobela, und K. Ringatb
85. ↑ Vgl. Toll-Artikel, LKW-Lekung im HH-Hafen
86. ↑ Vgl. Uni-Kassel, TrafficIQ
87. ↑ Vgl. Uni-Kassel, AKTIV-VM
88. ↑ Vgl. Uni-Magdeburg, Galileo
89. ↑ Vgl. VSS: Neue Methoden zur Erkennung und Durchsetzung der zulässigen Geschwindigkeit
90. ↑ Vgl. Bauer, Gerhard: GPS-Überwachung für Verkehrssünder
91. ↑ Vgl. Krone.at, Geschwindigkeitskontrolle über GPS
92. ↑ Vgl. Welt Online, Lavia tritt auf die Bremse
93. ↑ Vgl. Heise online, Umfassende britische Verkehrsüberwachung geplant
94. ↑ Vgl. Times Online, Spy cameras to spot drivers' every move
95. ↑ Vgl. Wired, Brit License Plates Get Chipped
96. ↑ Vgl. Heise Online, Kommt die "totale elektronische Verkehrsüberwachung"?

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TKG	Telekommunikationsgesetz, Teil 1 - Allgemeine Vorschriften (§§ 1-8), § 3 Begriffsbestimmungen, http://dejure.org/gesetze/TKG/3.html (04.06.2010)
TKG	Telekommunikationsgesetz, Teil 7 - Fernmeldegeheimnis, Datenschutz, Öffentliche Sicherheit (§§ 88-115), Abschnitt 2 - Datenschutz (§§ 91-107), § 98 Standortdaten, http://dejure.org/gesetze/TKG/98.html (04.06.2010)
TKG	Teil 5 - Vergabe von Frequenzen, Nummern und Wegerechten (§§ 52-77), Abschnitt 1 - Frequenzordnung (§§ 52-65), §55 Frequenzzuteilung, http://dejure.org/gesetze/TKG/55.html (07.06.2010)
TMG	Telemediengesetz, Abschnitt 1 – Allgemeine Bestimmungen (§§ 1-3), § 1 Anwendungsbereich, http://dejure.org/gesetze/TMG/1.html (04.06.2010)