Die wichtigsten Technologien für die Zukunft des Transportwesens

Die Transportbranche steht vor zahlreichen Herausforderungen, wenn es darum geht, sichere und effiziente Produkte mit geringen Ausfallzeiten anzubieten, die Auslastung zu erhöhen und die Kohlenstoffemissionen zu senken. Die Unternehmen müssen außerdem sicherstellen, dass sie die Umweltvorschriften und zahlreiche andere Transportvorschriften einhalten. Sie müssen ihre Produkte in ausgewogener Weise entwickeln und dabei die soziale und ökologische Verantwortung im Auge behalten. All diese Herausforderungen schaffen einen Bedarf an spezifischen, softwaregesteuerten Technologielösungen.

Bei GlobalLogic arbeiten wir an vielen Projekten für die Transportindustrie, mit einem besonderen Schwerpunkt auf den Straßentransport. Unsere Kunden sind Fahrzeughersteller, Zulieferer und Fuhrparkbetreiber. Auf der Grundlage unserer Erfahrungen stellen wir hier die Technologien vor, die sich derzeit auf die Transportbranche auswirken.

Systeme zur Fahrsicherheit

Ob für Fahrer, Passagiere oder Fußgänger – die persönliche Sicherheit ist ein zentraler Aspekt bei der Entwicklung von Fahrzeugen. Die Fahrzeughersteller konzentrieren einen großen Teil ihrer Ressourcen darauf, Personenschäden oder Todesfälle zu minimieren und den Fahrern durch fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme (Advanced Driver Assistance Systems, kurz ADAS) ein sicheres und komfortables Fahrerlebnis zu bieten.

ADAS nutzt verschiedene Technologien und Anwendungen, um den Fahrer beim sicheren Fahren und Einparken zu unterstützen und so die Verkehrssicherheit zu erhöhen. Schauen wir uns ein hypothetisches Szenario an, in dem ADAS-Technologie zum Einsatz kommt.

1. Das intelligente Fahrzeug nutzt Videoanalysetechnologien wie Light Detection and Ranging (LIDAR), Radio Detection and Ranging (RADAR) und Kameras, um seine Umgebung zu erfassen.
2. Die Vehicle-to-everything (V2X)-Technologie ermöglicht dem Fahrzeug die sofortige Kommunikation mit umliegenden Objekten, der Infrastruktur und anderen Fahrzeugen. Es kann Daten über Gefahren auf der Straße, Zwischenfälle oder gesperrte Autobahnen austauschen, Daten über optimale Fahrtrouten erhalten und Kollisionen durch die Erkennung von Objekten in der Nähe minimieren.
3. Dieser Austausch erfolgt blitzschnell über Hochgeschwindigkeits-Kommunikationsverbindungen – entweder über Ethernet im Fahrzeug oder über 5G-Mobilfunknetze außerhalb des Fahrzeugs – sowie mit hoher Rechenleistung von internen Computern und Edge-Processing im Netzwerk oder auf Abruf aus der Cloud.
4. Dank fortschrittlicher Entscheidungsalgorithmen kann das Fahrzeug durch maschinelles Lernen (ML) lernen und durch künstliche Intelligenz (KI) handeln. Diese Fähigkeiten helfen dem Fahrzeug, Entscheidungen auf der Grundlage der Route des Fahrers zu treffen, die Geschwindigkeit nach Bedarf anzupassen und in Gefahrensituationen schnell zu handeln.

Computer Vision und ADAS-Technologien helfen nicht nur, den Fahrer vor seiner Umgebung zu schützen, sondern auch vor sich selbst. Bei GlobalLogic haben wir an mehreren Projekten gearbeitet, bei denen interne Kameras zur Entwicklung von Fahrerüberwachungssystemen eingesetzt wurden.

Diese Systeme können die Wachsamkeit des Fahrers und seine Fähigkeit, angemessen auf die Straßenverhältnisse zu reagieren, erkennen, unabhängig davon, ob er schläfrig oder auch nur durch Essen, Rauchen oder Telefonieren abgelenkt ist. Einige Fahrzeuge können sogar den ihnen zugewiesenen Fahrer erkennen und dessen Vitalfunktionen überprüfen. Mit Hilfe von Bilderkennungstechnologien, ADAS, AI und ML kommen wir einer wirklich autonomen Fahrt für den Fahrer und einem automatisierten Be- und Entladen sowie Andocken für Flottenbetreiber immer näher.

Transportvorschriften

In der gesamten Verkehrsbranche müssen Unternehmen aufgrund der weitreichenden Umweltauswirkungen von Fahrzeugen und Infrastruktur hohe Standards bei der Einhaltung von Sicherheitsvorschriften erfüllen. So müssen beispielsweise alle neu auf den Markt gelangenden Fahrzeuge ihre Sicherheit im Straßenverkehr und ihre geringen Schadstoffemissionen nachweisen, worauf wir im nächsten Abschnitt näher eingehen werden.

Flottenbetreiber müssen die Anforderungen an Mobilität und Transport erfüllen. Ein Beispiel ist die EU-Verordnung 2014/165: Fahrtenschreiber im Straßenverkehr, die besagt, dass Flottenbetreiber einen Fahrtenschreiber in ihren Fahrzeugen installieren müssen, um die Lenk- und Ruhezeiten genau aufzuzeichnen, um Übermüdung zu vermeiden und die Verkehrssicherheit zu gewährleisten. Um dies zu erreichen, benötigen Flottenbetreiber sowohl Embedded- als auch Cloud-Software in Verbindung mit ihren elektronischen Fahrtenschreibern und Datenanalyseplattformen.

Auch Mautsysteme unterliegen spezifischen Vorschriften wie der ISO 17573-1:2019 Elektronische Gebührenerhebung, die von Transportunternehmen verlangt, dass ihre digitalen Fahrzeugidentifikationssysteme und kontaktlosen Zahlungssysteme konform sind.

All diese kritischen Vorschriften bedeuten, dass Entwickler von Verkehrssoftware wie GlobalLogic sicherstellen müssen, dass die Software den Standards der Automobilindustrie wie ASPICE (Automotive Software Performance Improvement and Capability Determination) und den Grundsätzen funktionaler Sicherheitsvorschriften wie der ISO 26262/ASIL sowie strengen Verifizierungs- und Validierungsverfahren entspricht.

Elektrifizierung von Fahrzeugen

Immer mehr Automobilhersteller setzen auf Elektrofahrzeuge, sowohl für den privaten als auch für den gewerblichen Markt. Im Allgemeinen werden durch den Einsatz eines elektrischen Antriebsstrangs die Sauerstoffemissionen minimiert, indem Energie aus erneuerbaren Quellen genutzt und effizient gespeichert wird.

Elektrofahrzeuge sind auf spezielle Software und Anwendungen angewiesen, um die Energie besser zu nutzen und die Energiespeicherung zu verwalten. GlobalLogic arbeitet zum Beispiel häufig an Batteriemanagementsystemen, die dazu beitragen, die Reichweite eines Elektrofahrzeugs zu erhöhen, die bestmögliche Leistung zu erzielen und sogar Energie beim Bremsen zurückgewinnen (Rekuperation). Auf der anderen Seite können intelligente Ladesysteme mit einem Fahrzeug kommunizieren, um den Ladevorgang zu optimieren und dem Fahrer vollständige Transparenz zu bieten.

Die Hersteller gehen auch dazu über, mit Wasserstoff betriebene Brennstoffzellen einzusetzen, anstatt nur Strom aus einer Batterie zu beziehen. Es ist also nur eine Frage der Zeit, bis Nutzfahrzeuge wie Busse, Züge und Lastwagen mit elektrischen Antrieben ausgestattet werden, die Wasserstoff-Brennstoffzellen nutzen.

Software-definierte Fahrzeuge

Ein Fahrzeug als Datenquelle oder ein softwaredefiniertes Fahrzeug bietet viele Möglichkeiten, die Nutzung zu optimieren, die Haltbarkeit zu gewährleisten, Ausfallzeiten zu verkürzen und die Produktivität zu steigern. So kann Tesla beispielsweise kontinuierlich und per Fernzugriff Software-Updates bereitstellen und neue Funktionen und Benutzeroberflächen einführen. Bei unseren Kunden besteht eine hohe Nachfrage nach Software, die Over-the-Air-Update-Kampagnen ermöglicht.

Software-definierte Fahrzeuge ermöglichen es den Herstellern auch, die Fahrzeugdaten zu überwachen, um schnell auf Fehler zu reagieren oder sie proaktiv zu vermeiden. Die Verarbeitung dieser Daten ist jetzt noch einfacher, da die Automobilhersteller die Cloud nutzen. Mit nahezu unbegrenztem Speicherplatz und Rechenleistung ermöglicht die Cloud den Fahrzeugen die Analyse enormer Datenmengen. Daher haben wir bei unseren Kunden festgestellt, dass die Cloud, die Big-Data-Verarbeitung und die künstliche Intelligenz zur Optimierung von Telematikanwendungen und anderen Transportdiensten beitragen.

Für Flottenbetreiber können Softwareplattformen bei der Verwaltung ganzer Flotten, der Verarbeitung von Fahrtenbüchern und Versandinformationen und sogar bei der vorausschauenden Wartung helfen. KI ist ein leistungsstarkes Werkzeug, das Flottenbetreibern helfen kann:

• Analyse der Flottenauslastung
• Automatisieren der Frachtabfertigung für den Straßenverkehr
• Analyse des Fahrverhaltens und der Fahrweise der Fahrer
• Überwachung des Benzinverbrauchs und der Fahrzeugwartungskosten
• Geschäftsrisiken zu optimieren
• Verwalten von Versicherungen, Mautgebühren oder Dispositionsrichtlinien

Darüber hinaus hilft künstliche Intelligenz bei der Lösung von Problemen mit nicht ausgelasteten LKWs, indem sie halbautomatische Dispositionspläne erstellt oder ineffiziente Routenführungen löst. GlobalLogic arbeitet an zahlreichen Projekten in privaten und öffentlichen Clouds, in denen fortschrittliche Analysen, maschinelles Lernen und intelligente Algorithmen in Backend-Anwendungen eingesetzt werden. So haben wir beispielsweise für ein innovatives Startup-Unternehmen eine Ridesharing-Plattform für den Straßengüterverkehr entwickelt.

Auch für andere Kunden haben wir Flottenmanagement- und Telematikplattformen für die Fahrzeugdatenerfassung und Ferndiagnose entwickelt. GlobalLogic ist an zahlreichen Projekten für Marktplatzportale beteiligt, auf denen Unternehmen nach Strecken, Teilen oder Dienstleistungen suchen können – und bei denen intelligente Algorithmen ihre Auswahl unterstützen. Unabhängig von der Art des Dienstes bieten moderne Telematikplattformen, die auf dem Cloud-System as a Service (SaaS) basieren, hohe Skalierbarkeit, ermöglichen Echtzeitverarbeitung und liefern interaktive Analysen mit einem Höchstmaß an Sicherheit und Zuverlässigkeit dank KI und ML.

Digitale Transformation

Unternehmen im gesamten Transportwesen, wie Hersteller, Händler, Werkstätten, Transportdienstleister und Akteure auf dem Ersatzteilmarkt, nutzen digitale Beschleuniger wie das Internet der Dinge (IoT) und Digital Twins, um ihre täglichen Abläufe zu optimieren. Mit Digital Twins wird beispielsweise eine digitale Version eines physischen Gegenstands erstellt, die Benutzer virtuell steuern und in verschiedenen Szenarien analysieren können, um Daten zu generieren, die Aufschluss darüber geben, wie sich der Gegenstand im wirklichen Leben verhalten würde. Die Gewinnung solcher Erkenntnisse ohne Investitionen in eine physische Einrichtung bringt erhebliche Kosten- und Zeiteinsparungen mit sich.

Wir haben Lösungsbeschleuniger entwickelt, die Händlern und Werkstätten helfen, die digitale Transformation durch kontaktlose Zahlungen, Terminbuchungen, Workflows für wiederaufbereitete Teile, automatisierte Lagerhaltung und Vertriebslösungen schnell umzusetzen. Darüber hinaus haben wir einen Beschleuniger für Fahrzeug-Cockpits entwickelt, mit dem Fahrzeughersteller schnell und kostengünstig ein anpassbares Infotainment-System (IVI) für Fahrzeuge entwickeln können. Wie bereits erwähnt, sind Fahrzeuge immer stärker auf Software angewiesen, und leistungsstarke, ansprechende IVI-Systeme sind nicht länger ein Nice-to-have-Merkmal.

Ein weiterer Trend, den wir beobachten, ist der Einsatz von KI bei der Wissensvermittlung und Fahrzeugwartung. Wir haben zum Beispiel mit Fahrzeugherstellern zusammengearbeitet, um virtuelle technische Trainingswerkzeuge zu entwickeln, die es Technikern ermöglichen, Virtual Reality oder Augmented Reality zu nutzen, um Fernunterstützung zu erhalten. Wir haben auch KI-Tools entwickelt, die beschädigte Teile anhand ihrer Bilder identifizieren können.

Fazit

Software für die Automobilindustrie ist zur treibenden Kraft in der Transportbranche geworden, und künstliche Intelligenz steht an der Spitze dieser Bewegung. Von Automobilherstellern (OEM) bis hin zu Flottenbetreibern nutzen alle KI und unterstützende Technologien wie maschinelles Lernen, IoT, Big Data und Analysen. Diese technologischen Möglichkeiten helfen bei der Entwicklung von Fahr- und Transportlösungen, die für die Fahrer ebenso attraktiv wie sicher und zuverlässig sind.

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