Copyright Titelbild: Uwe Jasnoch 

Der öffentliche Personennahverkehr (ÖPNV) spielt für viele Menschen eine wichtige Rolle im Alltag: Millionen von Fahrgästen nutzen ihn für den täglichen Weg zur Arbeit, zum Schulbesuch, aber auch für private Fahrten. Verspätungen oder Ausfälle sind ärgerlich, denn egal ob der Einkauf, der Weg zu den Enkel*innen oder der Heimweg nach einem Besuch in der Bar – wir verlassen uns darauf, dass uns Bus und Bahn sicher an unser Ziel bringen.

Damit das funktioniert, greifen viele Rädchen und Prozesse ineinander. Überwachungs- und Sicherheitssysteme sorgen dafür, dass niemand in Gefahr gerät. Ein Beispiel: An einer Haltestelle oder in einer U-Bahn-Station stolpert ein Fahrgast auf die Gleise. Diese Situation ist für die betreffende Person lebensgefährlich und ein möglicher Unfall könnte auch andere Fahrgäste, die beispielsweise in der einfahrenden Bahn sitzen, gefährden. Außerdem wird der Betriebsablauf insgesamt gestört. Erkennt ein Sensor zum Beispiel über die Auswertung von Kamerabildern oder Geofencing diesen Vorfall, so löst er einen Alarm aus und es werden genau definierte Prozesse in Form von Meldeketten in Gang gebracht, um weiteren Schaden zu verhindern.

Zusammenarbeit mehrerer Partner im ÖPNV

Dabei sind folgende Gegenmaßnahmen denkbar:

1. Zunächst gilt es, die unmittelbare Gefahr für Leib und Leben abzuwenden. Das bedeutet: der nächste einfahrende Zug muss informiert und frühzeitig gestoppt werden.
2. Alarmierung von Rettungskräften: Vielleicht benötigt die verunglückte Person Hilfe. Vielleicht liegt aber auch eine Straftat vor und die Polizei muss hinzugezogen werden. Je nach Art und Schwere des Zwischenfalls können also verschiedene Rettungskräfte zum Einsatz kommen.
3. Koordination des nachfolgenden Verkehrs: Wenn ein Zug unplanmäßig zum Halten gekommen ist, bringt das oftmals nicht nur seinen, sondern auch den Fahrtakt nachfolgender Züge durcheinander. Diese müssen informiert und koordiniert werden. Vielleicht besteht auch die Notwendigkeit für Umfahrungen oder einen Schienenersatzverkehr, wenn zum Beispiel nicht davon auszugehen ist, dass die Strecke zügig wieder befahrbar sein wird.

In solch kritischen Situationen müssen also verschiedene Organisationen, Unternehmen und Behörden zusammenarbeiten. Das betrifft zunächst natürlich alle Dienstleistungen für den ÖPNV, wobei es auch nicht ungewöhnlich ist, dass sich mehrere Organisationen den Betrieb von Haltestellen, Gleisen und Zügen teilen. Oftmals kommen Sicherheitsfirmen als externe Dienstleister hinzu, die zum Beispiel für die Sicherheitsinfrastruktur (Sensoren, Videoüberwachung etc.) verantwortlich sind. Weitere Teilnehmer des Systems sind unterschiedliche Rettungsdienste wie Polizei und Feuerwehr. Sie alle sind die Stakeholder unseres Smart-Monitoring-Ecosystems.

Vertrauen sich die Partner?

Wenn verschiedene Unternehmen und Organisationen zusammenarbeiten, treffen unterschiedliche Interessen, aber auch Arbeitsweisen und -systeme aufeinander. Dies ist insbesondere dann kritisch wenn es darum geht, Fehler bei der Alarmbehandlung nachzuvollziehen. Ein Fehlalarm kann erhebliche Konsequenzen in Form von Kosten nach sich ziehen. In einer solchen Situation stellt sich sehr schnell die Frage des Vertrauens zwischen den Unternehmen, die partnerschaftlich zusammenarbeiten. Entsprechende Haftungsfälle haben oft auch behördliche Konsequenzen.

Wie lässt sich also nachprüfen, ob einer der Teilnehmer in einer spezifischen Alarmsituation eine Fehlentscheidung getroffen oder eine zeitliche Verzögerung verursacht hat? Gibt es möglicherweise auch ungerechtfertigte Schuldzuweisungen? Durch den Einsatz der Blockchain-Technologie gibt es Antworten auf diese Fragen: Sie bringt Vertrauen und Transparenz in das Zusammenspiel der Stakeholder.

Copyright: Uwe Jasnoch

Die Antwort: Die Blockchain-Plattform

In einem gemeinsamen Demonstrator mit unserem Partner Hexagon haben wir eine Plattform entwickelt, die auf Distributed-Ledger-Technologie basiert und alle Beteiligten des Ecosystems einbezieht. Damit die Plattform effizient genutzt wird, werden alle tatsächlich durchlaufenen Prozessschritte in einer Blockchain dokumentiert. Wird in einer Situation eine Entscheidung getroffen – z. B. durch Mitarbeiter*innen einer Sicherheitsfirma – so wird dies ebenfalls dort mitgeloggt. Dabei sind nicht nur alle Schritte nachvollziehbar, sondern auch deren Zeitpunkte, da jeder Eintrag einen entsprechenden Zeitstempel erhält. Folglich kann also nicht nur nachverfolgt werden, wer etwas getan hat, sondern auch wann und in welcher Reihenfolge. Die Daten sind darüber hinaus unveränderlich gespeichert und gegen jegliche Manipulation geschützt – Stichwort „distributed ledger“. Diese Revisionssicherheit ist im Zusammenhang mit hochkritischen Infrastrukturen von entscheidender Bedeutung.

Sehr oft steht am Anfang einer Meldekette ein Sensor. In diesem Fall nutzen wir den BLK 247 unseres Partners Hexagon. Hexagon bringt als global führender Sensorik- und Softwarehersteller langjährige und internationale Erfahrung auf diesem Gebiet mit. Der BLK 247 bietet neben Video- und Thermalkameras, LiDAR-basierter Entfernungsmessung und Geofencing auch integrierte KI-Funktionen. In unserem Projekt haben wir z. B. den BLK 247, aber auch Hexagons Xalt-IoT-Plattform mit einer Blockchain integriert. In dieser Form können die Systeme aller an der Meldekette beteiligten Organisationen integriert werden.

So funktioniert‘s

Wenn der Sensor einen Alarm registriert, wird über die IoT Plattform die Security-Firma informiert. Zeitgleich dokumentiert der Sensor seine Beobachtung und die Weitergabe der Meldung auch in der Blockchain, auf die alle Stakeholder jederzeit volltransparent Zugriff haben. Die Security-Firma entscheidet nun, wie auf den Alarm reagiert wird. So kann beispielsweise ein(e) Mitarbeiter*in vor Ort die Meldung überprüfen. Lässt sich der Alarm nicht bestätigen, wird er als Fehlalarm eingestuft. Er kann aber auch direkt (oder nach vorheriger Überprüfung) zu einer Rettungsleitstelle eskaliert werden. Auch diese Aktionen werden in der Blockchain mitgeschrieben. Ebenso verhält es sich mit der Bestätigung des Alarms sowie des Einsatzes von Feuerwehr und Rettungsdiensten. Je nach Art des Alarms kann es auch zur Auslösung weiterer Maßnahmen wie Streckensperrungen durch den Zugbetreiber oder eine Evakuierung einer U-Bahnstation kommen.

Somit wird jeder spezifische Alarmvorgang – entsprechend der jeweils durchlaufenen Meldekette – transparent für alle Stakeholder einsehbar und revisionssicher nachgewiesen. Im Falle einer behördlichen Kontrolle kann temporär der Zugriff ermöglicht oder – etwas weitergedacht – die Behörde in den Kreis der Stakeholder mit aufgenommen werden.

Weitere Informationen

Im beschriebenen Fall bringt die Blockchain-Technologie eine ganze Reihe Vorteile mit sich: Sie verhindert die Manipulation von Daten, reduziert den administrativen Aufwand und steigert dabei noch die Effizienz des Gesamtsystems. Das schafft das notwendige Vertrauen zwischen den Stakeholdern, ohne den Prozessablauf zu stören. Der Einsatz vielleicht kostspieliger Intermediäre zur Vertrauensbildung entfällt.

Sie möchten mehr zur Transparenz durch Blockchain in kritischen Meldeketten erfahren? Dann empfehlen wir Ihnen unsere Breakout Session von der Fujitsu ActivateNow 2020:

Haben Sie noch Fragen zum Thema? Unsere Experten Leopold Sternberg und Johannes Schöniger helfen Ihnen gerne weiter.

Anne-Marie Tumescheit

Anne-Marie Tumescheit widmet sich in ihrer Rolle als Emerging Technology Consultant der Vermittlung der „Neuen Technologien“. Konkret umfasst das die Beratung und die Kommunikation zu Themen von Künstlicher Intelligenz über Blockchain bis zu Quantentechnologien. Im Mittelpunkt stehen dabei die Möglichkeiten und Chancen, aber auch Risiken und Herausforderungen in der Umsetzung. Im Bereich Quantencomputing dreht es sich für Anne-Marie vor allem um den unternehmerisch tatsächlich nutzbaren State-of-the-Art.

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