Big Data Analytics im Bahnverkehr

Die Analyse von historischen Fahrtdaten bietet Bahnbetreibern die Möglichkeit Zusammenhänge zwischen Verspätungen zu erkennen, deren Ursachen besser zu verstehen und geeignete Maßnahmen zu treffen. Die gewonnenen Informationen können zum Beispiel verwendet werden, um robustere Fahrpläne zu erstellen und dadurch die Pünktlichkeit im Schienenverkehr zu verbessern. Damit die Daten ausgewertet werden können, müssen sie allerdings in einem konsistenten Zustand (das heißt vollständig und korrekt) vorliegen. Da Infrastrukturdaten sowie Soll- und Ist-Zeiten von Zugfahrten jeweils in verschiedenen Systemen erfasst werden, müssen die Daten zunächst vereinheitlicht und zusammengeführt werden. Dieser Beitrag stellt eine datengetriebene Infrastruktur-Modellierung und Integration von historischen Zugfahrtdaten vor. Dabei werden Daten der Deutschen Bahn aus einem Fahrplanjahr verwendet. Das Ziel besteht darin, systembedingte Inkonsistenzen bei der Zusammenführung der Daten zu beseitigen und die Integrität der Daten für weitere Analysen und Optimierungsansätze sicherzustellen. Außerdem werden Fahrtverläufe vereinheitlicht, damit diese besser miteinander verglichen werden können. In diesem Zusammenhang werden die Daten in ein JSON-Format transformiert, wodurch ein Vergleich von Soll- und Ist-Zeiten an allen Messpunkten möglich ist. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass in einem Datensatz mit 27 Mio. Zugfahrten 7 % aller Fahrten zunächst nicht für eine pauschale Weiterverarbeitung geeignet waren, weil zum Beispiel fehlende oder inkonsistente Werte vorlagen. Etwa 70 % der betroffenen Fahrten konnten automatisiert vervollständigt und harmonisiert werden. Dadurch wurde ein integrierter und bereinigter Datensatz erstellt, der als Grundlage zur Fahrplanoptimierung oder zur Analyse von Zugverspätungen verwendet werden kann.