Backbone PI: Rail – Digitale Transformation der Wagenplanung zur Etablierung der Schiene als Rückgrat des Physical Internet

Die gegenwärtige Situation steigender Volatilität im Güterverkehrssystem und die Transformation hin zum Physical Internet (PI) stellen eine zunehmende Herausforderung für den Verkehrsträger Schiene dar: Steigende Eilbedürftigkeit und kleinere Transportlosgrößen sowie zunehmende Konkurrenz auf der Straße erhöhen die Anforderungen hinsichtlich Flexibilität, Modularität und Pünktlichkeit. Die Planung von Wagen und deren rechtzeitige Bereitstellung sind essentielle Bausteine zur Erfüllung dieser Anforderungen.

Das Ziel des Forschungsvorhabens ist es, den Verkehrsträger Schiene als Rückgrat im zunehmend volatilen Umfeld des Physical Internets (PI) zu etablieren. Durch eine frühzeitige Antizipation von Unsicherheiten (Auftragsmengen, Folgeverkehre, Wartezeiten, o. Ä.) wird der Wagen zum flexiblen, modularen und wirtschaftlichen Kernelement im voll integrierten und dynamischen Transportnetzwerk der Zukunft.

Zur Sicherstellung der Leistungsbereitschaft in diesem Umfeld, das von spontaneren Transportaufträgen (»Sharing Plattformen«) und kleinen Losgrößen (»Industrie 4.0«) geprägt sein wird, sind Vorlaufzeiten in der Transportorganisation zu minimieren und die Modularisierung von Verkehren voranzutreiben. So ist es Ziel, durch eine weitreichende Datennutzung (»Intelligenter Wagen«, horizontale/vertikale Kooperation, »Intelligente Verkehrssysteme«) und deren (teil-)automatisierten Verarbeitung kontinuierlich und proaktiv Kapazitäten anzupassen und Ressourcen zu verteilen. Dadurch wird ein ökonomischer Nutzen für zusätzliche Verlader generiert, um zu einer Verkehrsverlagerung auf die Schiene beizutragen.

Fraunhofer Austria zeichnet als Konsortialführer für das Forschungsprojekt verantwortlich. Darüber hinaus übernimmt das wissenschaftliche Team folgende Aufgaben:

• Analyse von Anforderungen an das Verkehrssystem Schiene im zunehmend dynamischen Marktumfeld des Physical Internets.
• Entwicklung eines antizipativen Planungsansatzes zur vorausschauenden Wagenplanung und rechtzeitigen Bereitstellung von Wagen.
• Kontinuierliche Prognose der Wagennachfrage auf den Strecken und des Wagenangebots an den Ladestellen im internationalen Netzwerk.
• Dynamische Ableitung von Handlungsmaßnahmen durch Gegenüberstellung Wagennachfrage & -angebot und Identifikation von Diskrepanzen.
• Evaluierung des ökonomischen und ökologischen Mehrwerts aufgrund höherer Konkurrenzfähigkeit und Attraktivität des Verkehrssystems Schiene.

Entwickelt wird eine Planungssystematik (Daten, Methoden, Organisation) zur optimalen Wagenplanung im zunehmend dynamischen Transportumfeld. Die Ergebnisse sind eine stärkere Vernetzung von Datenquellen, kontinuierlich ausgegebene Handlungsempfehlungen für Maßnahmen zur Kapazitätsanpassung und Ressourcenallokation im Netzwerk und eine demonstratorhafte Validierung des ökonomischen und ökologischen Potenzials.