Projekt KIBA für KI im Kombinierten Verkehr ist abgeschlossen

Nach drei Jahren intensiver Forschungs- und Entwicklungsarbeit ist das Projekt KIBA – Künstliche Intelligenz und diskrete Beladeoptimierungsmodelle zur Auslastungssteigerung im Kombinierten Verkehr erfolgreich abgeschlossen. Unter der Leitung der Kombiverkehr KG und mit Beteiligung der Deutsche Umschlaggesellschaft Schiene - Straße (DUSS), der Goethe-Universität Frankfurt am Main, INFORM, KombiConsult, der Technischen Universität Darmstadt und VTG wurde ein Demonstrator für ein Netzwerkkapazitätsteuerungs- und Zugbeladeoptimierungssystem entwickelt. 

​​​​​​​​​Ziel des Projekts war es, mit Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) und mathematischer Optimierung die Effizienz, Sicherheit und Nachhaltigkeit im Schienengüterverkehr zu erhöhen. Unterstützt durch eine zentrale Stammdatenbank konnten zunächst Verfahren zur Netzwerkoptimierung und zur Zugbeladeplanung entwickelt werden, deren Ergebnisse über eine webbasierte Visualisierung für die Anwender nachvollziehbar aufbereitet werden.Gefördert wurde das Vorhaben durch das Bundesministerium für Digitales und Staatsmodernisierung (vorher Bundesministerium für Digitales und Verkehr).

„Mit KIBA haben wir gezeigt, wie KI den Schienengüterverkehr leistungsfähiger machen kann. Die entwickelten Prototypen tragen dazu bei, Zugkapazitäten besser zu nutzen, Ressourcen effizienter einzusetzen und den Kombinierten Verkehr attraktiver zu gestalten. Das ist ein wichtiger Beitrag zur Verlagerung von der Straße auf die Schiene und damit auch zum Klimaschutz“, betont Kombiverkehr-Geschäftsführer Heiko Krebs.

Die entwickelten Modelle für die Zugbeladeplanung sorgen dafür, dass die Kapazitäten der Züge hinsichtlich Ladegewicht und -länge möglichst vollständig ausgeschöpft, Kranwege und Umladevorgänge reduziert und zahlreiche Variablen automatisiert und gleichzeitig berücksichtigt werden. Die Netzwerkplanung verbindet KI-basierte Aufkommensprognosen mit mathematischer Optimierung, um Ladeeinheiten so zu verteilen, dass Züge optimal ausgelastet sind und Transporte mit kurzen Laufzeiten und wenigen Umstiegen ans Ziel gelangen.

Verbindung von KI und Optimierung eröffnet neue Möglichkeiten

„Die Verbindung von KI und Optimierung eröffnet ganz neue Möglichkeiten im Kombinierten Verkehr. Prognosen zu Buchungen für den Transport von Ladeeinheiten lassen sich direkt in Optimierungsverfahren überführen, sodass Züge effizient beladen und Netzwerke stabiler gesteuert werden können. So entsteht ein praxisnaher Ansatz, der operative Systeme direkt unterstützt und die Leistungsfähigkeit des Schienengüterverkehrs erhöht“, erklärt Dr. Rafael Velásquez, Director Optimization & Integration bei INFORM.

KIBA stellt nicht nur einen Fortschritt für den Kombinierten Verkehr dar, sondern symbolisiert auch eine Brücke zwischen Theorie und Praxis. „Die enge Zusammenarbeit zwischen Kombiverkehr, INFORM, DUSS, KombiConsult und den beiden Hochschulen war der entscheidende Erfolgsfaktor für das Projekt. Nur durch die Bündelung der unterschiedlichen Kompetenzen konnte ein so innovatives Ergebnis erzielt werden“, so Krebs. „Als Unternehmen, das selbst vor mehr als 55 Jahren aus der Forschung entstand, ist es uns ein großes Anliegen, die Brücke zwischen Hochschulen und Industrie zu schlagen. Gerade beim Thema KI sehen wir hier eine große Notwendigkeit, um dem internationalen Innovationsdruck standzuhalten“, ergänzt Dr. Eva Savelsberg, Senior Vice President und Mitglied der Geschäftsführung bei INFORM.  

Für den produktiven Einsatz sind weitere Schritte notwendig

Mit dem Projektabschluss wurde eine wichtige Grundlage gelegt, um die entwickelten Lösungen in der Praxis weiter zu erproben und in bestehende Systeme zu integrieren. Für den produktiven Einsatz sind weitere Schritte notwendig, darunter die Sicherstellung qualitätsgesicherter Daten, die Automatisierung zum Austausch der Informationen, und die Durchführung von Livetests mit den jeweiligen Produktivsystemen. Der im Projekt entstandene Prototyp wird nun für eine baldige Nutzung durch Terminalbetreiber und Operateure im Schienengüterverkehr vorbereitet.

Foto: © Kombiverkehr