Nach dreijähriger Entwicklungszeit ist das Forschungsprojekt KIBA (Künstliche Intelligenz und diskrete Beladeoptimierungsmodelle zur Auslastungssteigerung im Kombinierten Verkehr) abgeschlossen worden. Ziel war es, durch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) und mathematischer Optimierung die Effizienz, Sicherheit und Nachhaltigkeit im Kombinierten Verkehr zu steigern, teilt das Unternehmen Kombiverkehr mit. Unter der Leitung der Kombiverkehr arbeiteten Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft an einem Netzwerkkapazitätsteuerungs- und Zugbeladeoptimierungssystem.
Effizientere Beladung durch KI
Im Zentrum des Projekts stand die Entwicklung von Modellen, die die Beladung von Güterzügen automatisiert und optimiert. Dabei werden Ladegewicht, Ladelänge, Kranwege und Umladevorgänge berücksichtigt, um die vorhandenen Kapazitäten bestmöglich auszunutzen. Unterstützt durch eine zentrale Stammdatenbank wurden zunächst Verfahren zur Netzwerkoptimierung und zur Zugbeladeplanung entwickelt. Die Ergebnisse werden über eine webbasierte Visualisierung für Anwender zugänglich gemacht.
„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 Heiko Krebs, Geschäftsführer der Kombiverkehr.
Netzwerkplanung mit Prognosemodellen
Ein weiterer Bestandteil des Projekts war die netzwerkweite Planung auf Basis von KI-gestützten Aufkommensprognosen. Diese werden mit Optimierungsmodellen kombiniert, um Ladeeinheiten so zu verteilen, dass Transportzeiten verkürzt und Umstiege minimiert werden.
„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.
Zusammenarbeit zwischen Forschung und Praxis
An dem Projekt war neben Kombiverkehr und Inform auch DUSS, KombiConsult, VTG, die Goethe-Universität Frankfurt und die TU Darmstadt beteiligt. Gefördert wurde KIBA durch das Bundesministerium für Digitales und Staatsmodernisierung.
„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 Heiko 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.
Ausblick: Integration in die Praxis
Mit dem Projektabschluss wurde eine technologische Grundlage geschaffen, die nun in reale Systeme überführt werden soll. Dafür sind weitere Schritte notwendig – etwa die Sicherstellung qualitätsgesicherter Daten, die Automatisierung zum Austausch der Informationen, und die Durchführung von Livetests mit den jeweiligen Produktivsystemen. Der entwickelte Prototyp wird derzeit für den Einsatz bei Terminalbetreibern und Operateuren im Schienengüterverkehr vorbereitet.
