ITS Upper Austria
Ziel des Projektes ITS Oberösterreich ist der Betrieb und die Weiterentwicklung eines Echtzeitverkehrslagebildes für das Bundesland Oberösterreich. An der Umsetzung arbeiten die RISC Software GmbH und das FH OÖ Logistikum Steyr. Die RISC Software GmbH ist im Zuge des Projektes für den Betrieb der Datenbankinfrastruktur, die effiziente Einbringung der Echtzeitverkehrsdaten sowie die Ermöglichung von performanten Echtzeitabfragen zuständig.
Diese Abfragen sind zeitkritisch, da eine verspätet ausgelieferte Echtzeitverkehrslage oder Prognose der Verkehrslage – zum Beispiel für die kommende Viertelstunde – keinen Neuheitscharakter mehr besitzt. Durch die von der RISC Software GmbH umgesetzten Optimierungen der eingesetzten Datenbank und Algorithmen ist es möglich, die Verkehrsprognose für ganz Oberösterreich für die nächste Viertelstunde zeitgerecht zur Verfügung zu stellen. Die Prognose basiert dabei auf in Echtzeit gesammelten und anonymisierten Positionsdaten von Flotten-Fahrzeugen (beispielsweise der Dienstfahrzeuge des Landes Oberösterreich, des ÖAMTC oder des oberösterreichischen Verkehrsverbundes), sowie Daten aus stationären Verkehrszählern (Seitenradare, Induktionsschleifen) und Bluetooth-Sensoren.
Die Echtzeitverkehrslage und Verkehrsprognosen werden der Bevölkerung beispielsweise durch Services der Verkehrsauskunft Österreich (VAO) zur Verfügung gestellt.
Historie / Entwicklung
Das österreichische Projekt EVIS.AT (Echtzeit Verkehrsinformation Straße Österreich, Laufzeit 2015-2022) ist eine wegweisende Initiative zur Verbesserung der Verkehrsinformation auf Österreichs Straßen. Es wurde entwickelt, um Verkehrsteilnehmer*innen aktuelle und präzise Informationen über die Verkehrslage, geplante und ungeplante Ereignisse (z.B. Baustellen oder Unfälle) sowie Verkehrsprognosen in Echtzeit zur Verfügung zu stellen. Im 3. Quartal 2022 wurde EVIS.AT in den Betrieb überführt und wird seitdem im Rahmen einer öffentlich-öffentlichen Kooperation mit insgesamt 19 Betriebs-Partner*innen (alle 9 Bundesländer, BMK, BMI, ASFINAG, ITS Vienna Region, Salzburg Research Forschungs GmbH, RISC Software GmbH, FH OÖ Logistikum, Verkehrsauskunft Österreich VAO GmbH sowie die Städte Wien und Graz) betrieben. Als Teil des EVIS.AT Betriebskonsortiums übernimmt die öffentlich-öffentliche Kooperation ITS Upper Austria, bestehend aus dem Land Oberösterreich, dem FH OÖ Logistikum und der RISC Software GmbH, die Aufgaben im Rahmen von EVIS.AT für das Straßennetz in Oberösterreich.
Übersicht & Aufgaben
Die Bereitstellung von Echtzeitverkehrsinformationen spielt eine entscheidende Rolle, um Verkehrsteilnehmer*innen aktuelle und präzise Daten zur Verfügung zu stellen und um die Effizienz des Verkehrsmanagements verbessern zu können. Die Erzeugung zuverlässiger und hochwertiger Echtzeitverkehrsinformationen ist jedoch eine komplexe Aufgabe, die von verschiedenen Einflussfaktoren abhängt. Dazu gehören unter anderem die Erfassung, Harmonisierung und Bereinigung umfangreicher Verkehrsinformationen mit heterogenen Datenstrukturen aus verschiedenen Sensortypen. Die Auswahl geeigneter Datenbanksysteme ist dabei essenziell, insbesondere auch hinsichtlich der effizienten Speicherung und Verarbeitung der Daten und der Durchführung von Analysen. Das Ziel des Projektes ITS Upper Austria ist der Betrieb des ITS Systems sowie die Weiterentwicklung der Echtzeitverkehrslage und Prognose für das Bundesland Oberösterreich.
Die Aufgaben von RISC Software GmbH bestehen dabei im groben aus der Erfassung der Verkehrsdaten, der effizienten Verarbeitung und Aufbereitung, der Speicherung und in letzter Instanz der Bereitstellung dieser Daten über festgelegte Schnittstellen. Das Logistikum übernimmt die qualitative und quantitative Analyse der Verkehrsdaten sowie die grafische Aufbereitung der Ergebnisse.
Datenaufbereitung & Speicherung
Die Informationsgewinnung aus Big Data hat in den letzten Jahren auch im Verkehrsbereich zunehmend an Bedeutung gewonnen. Um Anwendungen von Logistikdienstleister*innen in Echtzeit mit Informationen über Reisezeiten, Prognosen, Unfälle und Baustellen auf Österreichs Straßen versorgen zu können, muss die gesamte Kette der Erfassung, Übertragung, Zusammenführung, Speicherung und Verarbeitung schnell und effizient funktionieren.
Im Rahmen der Kooperation ITS Upper Austria werden GPS-basierte Floating Cars (FC), Seitenradare, Induktionsschleifen und Bluetooth Detektoren zur Verkehrsdatenerhebung über verschiedene Schnittstellen bezogen.
Übersicht der Sensorik (Bluetooth in blau und stationäre in grün) für (rechts) OÖ und (links) Großraum Linz; Screenshot aus TESS
Bevor die Daten verwendet werden können, müssen sie auf Plausibilität geprüft, Bereinigt und Anonymisiert werden, bevor sie in die Datenbank geschrieben werden. Es können z.B. die Positionsdaten von den verschiedenen FC-Flotten in unterschiedlichen Koordinatensystemen vorliegen. Manche GPS-Empfänger senden falsche Geschwindigkeitsdaten, sind durch schlechten Empfang zu ungenau oder verwenden unterschiedliche Zeitzonen.
Für die Speicherung der Sensordaten im Verkehrslagesystem von ITS Upper Austria seit 2022 wurden von der RISC Software GmbH verschiedene Speichermöglichkeiten evaluiert. Diese umfassen die relationale Datenbank PostgreSQL, die Zeitreihendatenbanken TimescaleDB und Prometheus sowie die NoSQL-Datenbank HBase basierend auf Hadoop. Als Ergebnis der Evaluierung wurde für die weitere Entwicklung des Systems eine Postgres Datenbank mit Citus Erweiterung (Citus-Cluster) verwendet. Die Vielseitigkeit und einfache Anpassbarkeit dieser Lösung für zukünftige Problemstellungen stellt dabei einen wesentlichen Vorteil dar. Basierend auf dieser Analyse wurde Citus als skalierbare Erweiterung der existierenden SQL-Datenbank ausgewählt und in das ITS System eingegliedert. Durch das Partitionieren von Tabellen sowie das Hinzufügen von Indizes konnte dabei eine Performanceverbesserung der Datenbankabfragen erreicht werden, da dadurch die Anzahl der Plattenzugriffe signifikant reduziert werden konnte.
Auf Basis der unterschiedlichen Verkehrsdaten werden Echtzeit-Reisezeiten, Kurz- und Langzeitprognosen und verschiedene Tagesganglinien berechnet. Dabei agiert das im Rahmen der Kooperation EVIS.AT entstandene und von der Asfinag betriebene Datensammel- und Verteilsystem (DSVS) als Schnittstelle für Verkehrsdaten. Die RISC Software GmbH harmonisiert die Verkehrsdaten für Oberösterreich und spielt diese automatisiert über die DSVS-Schnittstelle ein. Damit trägt die RISC Software GmbH zur Verfügbarkeit einer österreichweit aktuellen und harmonisierten Verkehrslage bei.
Visualisierung der Qualität von Verkehrsdaten
Ein effizientes Datenmanagement und eine zuverlässige Speicherung der Verkehrsdaten sind die Grundlage für präzise Analysen. Beim Datenmanagement geht es jedoch nicht nur um die reine Verwaltung der Daten, sondern auch um die Sicherstellung der Validität der Verkehrsinformationen. In diesem Zusammenhang gewinnt die Qualitätsprüfung von Verkehrsdaten zunehmend an Bedeutung. Um eine korrekte Interpretation zu gewährleisten und fundierte Entscheidungen hinsichtlich Korrekturmaßnahmen bei der Verkehrssensorik treffen zu können, können aussagekräftige Datenvisualisierungen Abhilfe schaffen. Durch den Einsatz verschiedener Dashboard-Lösungen und Datenvisualisierungstools werden Muster erkannt und gezielte Maßnahmen zur Verbesserung der Datenqualität ergriffen. Die Visualisierung und Überprüfung der Datenqualität wird von unserem Partner FH OÖ Logistikum übernommen.
Mehrwert
Abschließend gilt es, das Projekt ITS Upper Austria als Baustein eines größeren Systems zu betrachten. Beispielweise werden die Verkehrsdaten über das DSVS von der VAO abgegriffen und in diverse Dienste und Beauskunftungen eingespeist. Die VAO bietet unter anderem eine multimodale Verkehrsauskunft für alle Bürger*innen Österreichs an. Bei Eingabe einer Route können sich Benutzer*innen dank der Multimodalität rasch einen Überblick verschaffen, mit welchem Verkehrsmittel in welcher Zeit das gewünschtes Ziel erreicht werden kann. Dadurch erhofft man sich unter anderem eine Attraktivierung des öffentlichen Verkehrs. Dabei werden die Verkehrsdaten von ITS Upper Austria bei der Berechnung einer Route verwendet, um sowohl die aktuelle als auch die prognostizierte Verkehrslage zu berücksichtigen.
Als nicht-öffentliches Ergebnis des Projektes geht außerdem die Software TESS (Traffic Evaluation & Sensor Statistics) hervor. Dieses Programm ermöglicht die Abfrage und Visualisierung der Verkehrdaten und kann unter anderem zur qualitativen Beurteilung der Daten verwendet werden. Der Daten-Fokus liegt dabei auf aggregierten (Tagesganglinien, V85), historischen und prognostizierten Verkehrsdaten. So können beispielsweise zum Check der internen Datenqualität die berechneten Prognosedaten mit den tatsächlichen Geschwindigkeitswerten gegenübergestellt werden. Für die Verkehrsplanung kann beispielsweise auch eine Fahrzeugzählung, welche in verschiedenen Monaten oder Wochentagen durchgeführt und gegenübergestellt werden kann, interessant sein.
Neben dem direkten Nutzen der Verkehrsdaten in diversen Anwendungen zielt das Projekt ITS Upper Austria auf eine Stärkung der Datensouveränität Österreichs ab.
Weiterführende Links
Projekt EVIS.AT: Das Projekt EVIS.AT wurde durch die Förderung des Klima- und Energiefonds KliEn ermöglicht. Die Förderung erfolgte im Jahresprogramms 2014 (Programmlinie Verkehr), Programm “Innovation für grüne und effiziente Mobilität – Umsetzungsmaßnahmen im Rahmen des Nationalen Aktionsplans für Intelligente Verkehrssysteme (IVS)”. Das Projekt wurde mit Oktober 2022 beendet und die Aktivitäten, Systeme und Angebote in den dauerhaften Regelbetrieb überführt.
RISC Software aktuelle Verkehrslage für OÖ
Details zum Projekt
- Projekt-Kurztitel: ITS-UA
- Projekt-Langtitel: ITS Upper Austria: Betrieb von EVIS.AT in Oberösterreich
- Projektpartner*innen: Logistikum
- Budgetvolumen (gesamt): 1,35 Mio EUR
- Laufzeit: 01.01.2022 – 30.06.2026
Kontakt
Projektleitung
Mag. Stefanie Kritzinger-Griebler, PhD
Head of Unit Logistics Informatics