KI-Lösungen · Use Case

Fahrgastnachfrage und Zugauslastung per KI prognostizieren

Die Deutsche Bahn AG setzt im DB Fernverkehr das System Peak Spotting ein, um Auslastungsspitzen bei Zügen und Bahnhöfen mithilfe von maschinellem Lernen vorherzusagen. Verkehrsmanager erhalten visuelle Prognosen, um zusätzliche Wagenkapazitäten gezielt bereitzustellen. Gleichzeitig werden Reisende frühzeitig über eine erwartete hohe Auslastung informiert.

Das System Peak Spotting nutzt maschinelles Lernen, um Kapazitätsspitzen im Schienenfernverkehr und an Bahnhöfen frühzeitig vorherzusagen. Dadurch können Betreiber ihre Flotte bedarfsgerecht steuern und die Wirtschaftlichkeit auf nachfragestarken Relationen steigern.

Worum es geht

Um drohende Engpässe auf stark nachgefragten Strecken frühzeitig zu erkennen, setzt der DB Fernverkehr auf eine prädiktive Softwarelösung auf Basis von Algorithmen des maschinellen Lernens. Das System Peak Spotting analysiert relevante Daten, um künftige Auslastungsspitzen sowohl in Fernverkehrszügen als auch an Personenbahnhöfen verlässlich zu identifizieren. Disponenten und Verkehrsmanager erhalten über intuitive Visualisierungstools konkrete Hinweise auf bevorstehende Kapazitätsengpässe. Auf dieser Datenbasis können operative Maßnahmen wie der Einsatz hochkapazitiver Großraumwagen oder zusätzlicher Entlastungszüge rechtzeitig eingeleitet werden. Zudem fließen die Prognosen in die Fahrgastinformation ein, sodass Reisende vorab über voraussichtlich stark ausgelastete Verbindungen informiert werden können. Dieser vorausschauende Steuerungsansatz unterstützt eine gleichmäßigere Verteilung der Passagierströme im Schienennetz. Die Lösung ist Teil der übergeordneten KI-Roadmap im Fernverkehr zur Steigerung von Verlässlichkeit, Wirtschaftlichkeit und Servicequalität.

Einordnung

  • Reifegrad: Growing
  • Komplexität: Mittel
  • Technologie: Maschinelles Lernen, Predictive Analytics, Datenvisualisierung

Typische Einsatzmuster

  • Verkehrsmanager analysieren visuelle Auslastungsprognosen, um rechtzeitig Großraumwagen oder Zusatzzüge auf stark nachgefragten Routen bereitzustellen.
  • Leitstellen überwachen Bahnhofs- und Streckenabschnitte anhand von Peak-Spotting-Hinweisen, um Passagierströme vorausschauend zu lenken.
  • Vertriebssysteme greifen auf die Auslastungsprognosen zu, um Reisenden vorab Auslastungsstufen für einzelne Zugverbindungen anzuzeigen.

Voraussetzungen

  • Eine lückenlose und qualitativ hochwertige Datenbasis aus Buchungs-, Verkehrs- und Betriebsdaten ist für präzise Modellvorhersagen zwingend erforderlich.
  • Die prädiktiven Algorithmen müssen nahtlos in die operativen Dashboards und Leitsysteme des Verkehrsmanagements integriert werden.
  • Das Betriebspersonal benötigt zielgerichtete Schulungen, um die visuellen Prognosen im Arbeitsalltag sicher zu interpretieren und verkehrliche Maßnahmen abzuleiten.

Nutzen

Für Unternehmen

  • Vorausschauende Kapazitäts- und Flottensteuerung zur Vermeidung von Überbelegungen
  • Gezielte Zuweisung von rollendem Material und hochkapazitiven Großraumwagen auf hochfrequentierten Strecken
  • Erhöhte Wirtschaftlichkeit und Zuverlässigkeit im Fernverkehrsbetrieb
  • Bessere Koordination der Passagierströme an Bahnhöfen und Knotenpunkten

Für Beschäftigte

  • Visuelle Aufbereitung drohender Kapazitätsspitzen zur schnellen operativen Entscheidungsfindung
  • Entlastung von aufwendigen manuellen Nachfrageabschätzungen im Verkehrsmanagement
  • Klare Entscheidungsgrundlage für die Anordnung von Wagenreihungsänderungen oder Zusatzzügen
  • Weniger Stress im operativen Betrieb durch frühzeitige Problemidentifikation

Für Privatpersonen

  • Frühzeitige Transparenz über die voraussichtliche Auslastung einzelner Zugverbindungen
  • Möglichkeit zum gezielten Ausweichen auf weniger ausgelastete Reisezeiten
  • Angenehmeres Reiseerlebnis durch Vermeidung extrem überfüllter Züge
  • Verlässlichere Reiseplanung im Schienenfernverkehr

Herausforderungen

Für Unternehmen

  • Integration der Prognosesoftware in bestehende, heterogene Leit- und Buchungssysteme
  • Sicherstellung einer ausreichend hohen Prognosegüte bei unvorhersehbaren Störereignissen
  • Begrenzte Verfügbarkeit von Reservezügen und Großraumwagen zur operativen Kapazitätserweiterung
  • Kontinuierliche Anpassung und Nachschulung der Algorithmen an verändertes Reiseverhalten

Für Beschäftigte

  • Erforderliches Vertrauen des Leitstellenpersonals in die algorithmischen Auslastungsprognosen
  • Umgang mit Diskrepanzen zwischen Modellprognose und kurzfristigen Echtzeitentwicklungen
  • Notwendigkeit zur schnellen Abstimmung mit Flottenmanagement und Bereitstellung bei Kapazitätsänderungen

Für Privatpersonen

  • Notwendigkeit, Reisepläne bei hoher prognostizierter Auslastung flexibel anzupassen
  • Gefahr von Frustration, falls trotz Auslastungshinweis keine alternativen Züge verfügbar sind
  • Eingeschränkte Aussagekraft bei kurzfristigen Streckensperrungen oder unvorhergesehenen Zugausfällen

Wirkung

Klassische Software arbeitet mit statischen Schwellenwerten und einfachen Wenn-Dann-Regeln, die hochdynamische Nachfrageschwankungen und komplexe Muster im Reiseverhalten nicht präzise erfassen können. Maschinelle Lernverfahren hingegen identifizieren nichtlineare Zusammenhänge in historischen Buchungs- und Verkehrsdaten und passen ihre Prognosen kontinuierlich an veränderte Bedingungen an.

Für Unternehmen

Im Wettbewerb mit anderen Verkehrsträgern erhöht eine präzise Nachfragesteuerung die Pünktlichkeit und Zuverlässigkeit des Schienenfernverkehrs. Betreiber, die Kapazitätsengpässe datenbasiert im Vorfeld auflösen, bieten ihren Fahrgästen einen höheren Reisekomfort und stärken ihre Marktposition.

Die vorausschauende Kapazitätssteuerung ermöglicht es Verkehrsunternehmen, teure Zugkapazitäten zielgerichtet dort einzusetzen, wo die Nachfrage am höchsten ist. Dadurch lassen sich Leerstände auf schwachen Verbindungen verringern und Einnahmepotenziale auf nachfragestarken Routen maximieren.

Disponenten und Verkehrsmanager können Betriebsmittel wie Großraumwagen und Entlastungszüge vorausschauend disponieren, anstatt erst bei Überfüllung im laufenden Betrieb reagieren zu müssen. Die visuelle Aufbereitung der Daten beschleunigt Entscheidungswege im Verkehrsmanagement erheblich.

Für Beschäftigte

Verkehrsmanager und Leitstellenpersonal werden von manuellen Kontrollen und Schätzungen entlastet, da Algorithmen kontinuierlich große Datenmengen auf drohende Engpässe hin untersuchen. Der Arbeitsalltag verschiebt sich von reaktiver Krisenbewältigung hin zur vorausschauenden Steuerung.

Die Rolle des Disponenten entwickelt sich hin zum strategischen Verkehrsleiter, der sich auf komplexe Ausnahmesituationen konzentriert, während Routineprognosen automatisiert bereitgestellt werden.

Mitarbeitende im Verkehrsmanagement müssen lernen, prädiktive Datenvisualisierungen sicher zu interpretieren und algorithmische Hinweise in konkrete operative Maßnahmen zu übersetzen. Die Fähigkeit, datengestützte Entscheidungshilfen mit betrieblicher Erfahrung zu kombinieren, wird zentral.

Für Privatpersonen

Fahrgäste profitieren von einer transparenten Auslastungsvorhersage bei der Buchung und Reisevorbereitung. Sie können gezielt Züge mit geringerer Belegung wählen, wodurch Überfüllungen und damit verbundene Unannehmlichkeiten spürbar abgemildert werden.

Eine gleichmäßigere Auslastung des Schienennetzes trägt zu einem stabileren Gesamtsystem bei und stärkt das Vertrauen der Bevölkerung in den öffentlichen Fernverkehr.