IVS-Referenzarchitektur für Zuständigkeitsübergreifendes Verkehrsmanagement 1.0

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UAP 2.1 Anwendung der Ergebnisse von Los 1 auf Zuständigkeitsübergreifendes VM, Konkretisierung/Erweiterung

Aufgabenstellung

Arbeitsschritte

  • Erstellung der IVS-Referenzarchitektur für zuständigkeitsübergreifendes Verkehrsmanagement
  • Entwicklung von Modellen und Darstellungsformen für die IVS-Referenzarchitektur zuständigkeitsbergreifendes Verkehrsmanagement
  • Bewertung (Einarbeitung der Ergebnisse der Projektgruppensitzungen und des öffentlichen Workshops)

Methodik

Im Rahmen von Los 1 wurde ein generelles Modell zur Anpassung des TOGAF-Vorgehensmodells an die Aufgaben zur Erstellung einer IVS-Architektur entwickelt. Dazu wurden die einzelnen Schritte (Steps) jeder ADM-Phase auf den IVS-Bereich getailort, womit ein methodisches und umfassendes Vorgehen für die Entwicklung einer Architektur sichergestellt wurde.

In diesem Arbeitspaket von Los 3 werden die einzelnen Phasen und Schritte des TOGAF ADM-Vorgehensmodell auf die spezifischen Gegebenheiten des zuständigkeitsübergreifenden Verkehrsmanagement übertragen und angewendet. Dazu werden die von Los 1 bereitgestellten Anleitungen und Templates zu Artefakt ausgeführt bzw. ausgefüllt.

Ergebnisse Vorbereitungsphase

Steuerungs- und Unterstützungsframeworks

Mit den Steuerungs- und Unterstützungsframeworks für Architektur werden generell Architekturprojekte motiviert, begründet und gestützt. Der Inhalt dieser Frameworks bildet im Prinzip auch den Geist, in dem Architekturprojekte durchgeführt werden.

Für die IVS-Rahmenarchitektur bilden der Europäischen IVS-Aktionsplan und die IVS-Direktive und auf nationaler Ebene das IVS-Gesetz und der Nationale IVS-Aktionsplan Straße die wesentlichen Frameworks. Für die IVS-Referenzarchitektur für zuständigkeitsübergreifendes Verkehrsmanagement setzen neben den rechtlichen Vorgaben auch interne Vorgaben der einzelnen Stakeholder und Akteure den rechtlichen Handlungsrahmen.

Ergebnis: IVS-Steuerungs- und Unterstützungsframeworks - Los 3: Zuständigkeitsübergreifendes Verkehrsmanagement

IVS-Glossar

Das IVS-Glossar ist ein IVS-Architekturdeliverable, mit dem die "Grundlage für gemeinsames Verstehen" in einem IVS-Architekturprojekt gelegt wird und hat die Bestandteile:

  • "Begriffsbestimmungen für IVS-Architektur", über die ein allgemeines Verständnis von IVS-Architektur hergestellt werden soll und
  • "Allgemeine Begriffe aus Verkehr, Transport und Mobilität", die keine spezifische IVS-Architektur-Semantik repräsentieren

Für das Glossar für Zuständigkeitsübergreifendes Verkehrsmanagement gilt:

Ergebnis: IVS-Glossar - Los 3: Zuständigkeitsübergreifendes Verkehrsmanagement

Architekturprinzipien

Prinzipien Prinzipien stellen Grundsätze dar, die nicht nur dauerhaft gelten, sondern auch selten geändert werden sollten. Sie beschreiben die Art und Weise, wie wie eine davon betroffene Organisation ihre Aufgaben zu erfüllen hat. Prinzipien können für verschiedene Ebenen entwickelt und definiert werden.

Zur Detaillierung werden Architekturprinzipien gemäß den Ebenen von IVS-Architektur in folgende Untergruppen aufgeteilt:

  • Geschäftsprinzip
  • Daten-/Informationsprinzip
  • Anwendungsprinzip
  • Technologieprinzip

Ergebnis: IVS-Architekturprinzipien - Los 3: Zuständigkeitsübergreifendes Verkehrsmanagement

Ergebnisse Architektur Vision

Aufsetzen eines Architekturprojekts

Zu Beginn eines IVS-Architekturprojekts für Zuständigkeitsübergreifendes Verkehrsmanagement muss der eigentliche IVS-Betrachtungsgegenstand, für den spezifisches IVS-Architekturwissen entwickelt und zur Anwendung gebracht werden soll, in für alle Beteiligten verständlich und nachvollziehbar Weise festgelegt und umrissen werden. Dabei besteht die wesentliche Aufgabe darin,

  • den IVS-Betrachtungsgegenstand "Zuständigkeitsübergreifendes Verkehrsmanagement" semantisch zu beschreiben (was ist der IVS-Betrachtungsgegenstand Zuständigkeitsübergreifendes Verkehrsmanagement) und
  • klare Grenzen zu ähnlichen bzw. angrenzenden IVS-Betrachtungsgegenständen des Zuständigkeitsübergreifendes Verkehrsmanagementzu ziehen und festzulegen (was ist drin, was ist nicht drin).

In Abhängigkeit davon, ob eine generische IVS-Referenzarchitektur für eine IVS-Dienstekategorie des Zuständigkeitsübergreifenden Verkehrsmanagements oder eine IVS-Architektur für einen realen IVS-Dienst des Zuständigkeitsübergreifenden Verkehrsmanagements entwickelt werden soll, kann der IVS-Betrachtungsgegenstand gröber oder muss detaillierter beschrieben und abgegrenzt werden:

  • IVS-Referenzarchitektur: Gestaltungskonzepte für eine IVS-Dienstekategorie
  • IVS-Architektur eines realen IVS-Dienstes: Implementierungskonzepte für einen spezifischen IVS-Dienst

Ergebnisse

Zuständigkeitsübergreifendes Verkehrsmanagement - Allgemeine Beschreibung

Erfassen und Beschreibung von IVS-Rollen

Für die Entwicklung einer IVS-Referenzarchitektur oder der IVS-Architektur eines realen IVS-Dienstes, müssen in diesem Schritt die IVS-Rollen, in die IVS-Wertschöpfung zu involvierenden IVS-Akteure und die zu beteiligenden IVS-Stakeholder erfasst und beschrieben werden.

Dazu ist es nützlich - in Vorbereitung für den Schritt Entwicklung einer IVS-Architekturvision - eine erste Vorstellung für den IVS-Dienst/die IVS-Dienstekategorie zugrundezulegen und darüber die erforderlichen IVS-Rollen in der IVS-Wertschöfungskette/im IVS-Wertschöpfungsnetzwerk zu veranschaulichen.

Zur Ergebnisdarstellung werden zwei IVS-Bausteine verwendet:

  • Der Baustein IVS-Rollen-Map, mit dem Stereoptypen von IVS-Akteuren und IVS-Stakeholdern deklariert, mit Ihren Geschäftsanliegen und IVS-Rollen beschrieben und die Bedeutung von IVS-Akteuren und IVS-Stakeholdern gemäß "Power-Grid" klassifiziert werden.
  • Der Baustein IVS-Rolle, mit dem Stereotypen von IVS-Fähigkeiten und IVS-Verantwortlichkeiten, die für die Bereitstellung und den Betrieb von IVS-Diensten typisch und erforderlich sind, bezeichnet und semantisch beschrieben werden.

Ergebnisse

Rollen im Zuständigkeitsübergreifenden Verkehrsmanagement - Allgemeine Beschreibung

IVS-Leitbilder

Die Akzeptanz von Maßnahmen des Verkehrsmanagements wird beim Verkehrsteilnehmer erhöht, wenn sich der Betrieb an seinen Mobilitätsbedürfnissen und tatsächlichen Wegen orientiert und nicht an Zuständigkeitsgrenzen endet oder das Erscheinungsbild wechselt. Bei den indirekt beteiligten IVS-Stakeholdern und IVS-Akteuren wird eine hohe Akzeptanz erwartet, weil die "IVS-Referenzarchitektur für Zuständigkeitsübergreifendes Verkehrsmanagement" die Planungs- und Investitionssicherheit verbessert (Vermeidung von Insellösungen) und interoperable, betrieblich effiziente Lösungen begünstigt.

Ergebnis: IVS-Leitbilder - Los 3: Zuständigkeitsübergreifendes Verkehrsmanagement

IVS-Geschäftsziele

Generell Das Straßen- und Verkehrswesen kann einen Beitrag dazu leisten, die Lebensqualität der einzelnen Individuen zu steigern. In AS&P (1993) wird diese Forderung durch Definition der vier Oberziele des Verkehrs bekräftigt:

  • Erhöhung der Sicherheit,
  • Befriedigung des Mobilitätsbedürfnisses,
  • Schonung der Umwelt und
  • Verbesserung der Wirtschaftlichkeit.

Das Verkehrsmanagement, welches im Zuständigkeitsbereich der einzelnen städtischen oder lokalen Verkehrsbehörden liegt, setzt an dieser Stelle an. Durch gezielte Maßnahmen oder Maßnahmenbündeln, die den gleichzeitigen Einsatz mehrerer Verkehrssysteme und -mittel (multimodal) oder den Wechsel der Verkehrssysteme (intermodal) berücksichtigen, sollen Probleme oder bestimmte Situationen (Summe von definierten Ereignissen, Problemen und weiteren relevanten Zuständen) im Verkehrssystem reduziert bzw. verbessert werden.

Nach FGSV (2003) können die Probleme und Ereignisse grundsätzlich in folgende Kategorien unterteilt werden:

  • Überlastung im Straßennetz (z.B. alltäglicher Verkehrsstau durch Berufsverkehr),
  • Überlastung im ÖV-Netz,
  • Überlastung oder Ausfall von Stellplätzen,
  • Engstellen im Straßennetz (z.B. Baustellen, Unfälle),
  • Engstellen im ÖV-Netz (z.B. Ausfälle oder Störungen),
  • Notfallsituationen (z.B. Feuer, Bombenfund, Wasserrohrbruch),
  • Energie-/Systemausfall (z.B. LSA, Straßenbahn, U-Bahn),
  • veranstaltungs- und freizeitbedingte Probleme (z.B.Fußballspiele, Messe),
  • witterungsbedingte Probleme (Regen, Schnee, Glatteis).

Literatur

  • Albert Speer & Partner GmbH - AS&P (1993): FRUIT. Frankfurt Urban Integrated Traffic Management. Band 1: Ergebnisbericht zum Gesamtprojekt. Frankfurt am Main
  • Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (2003): Hinweise zur Strategieentwicklung im dynamischen Verkehrsmanagement. FGSV-Verlag, Köln

Ergebnis: IVS-Geschäftsziele - Los 3: Zuständigkeitsübergreifendes Verkehrsmanagement

IVS-Capabilites

Im Sinne von IVS repräsentiert IVS-Capability einen Satz von Fähigkeiten, die ein IVS-Akteur als Bestandteil einer IVS-Prozesskette (IVS-Wertschöpfungskette/IVS-Wertschöpfungsnetzwerk) mitbringen muss, damit am Ende der potentielle Nutzen des IVS-Dienstes verwirklicht werden kann.

Dabei werden Anforderungen der End-Nutzer an den Nutzen von IVS-Diensten immer umfangreicher und komplexer. Daraus resultiert, dass die meisten IVS-Dienste nur über Kooperation, d.h. die Vernetzung und das Zusammenwirken verschiedener IVS-Akteure mit ganz spezifischen Fähigkeiten und Nutzenbeiträgen entstehen können. Alle Lösungen im Bereich von IVS, d.h. technische Produkte oder Dienstangebote etc., müssen dem Anspruch genügen, dass sie auch als Bestandteil einer Wertschöpfungskette bzw. eines Wertschöpfungsnetzwerks darstellbar sind.

Grobe Vorstellungen für die Wertschöpfungskette des Zuständigkeitsübergreifenden Verkehrsmanagements zeigen folgenden Abbildungen:

  • Wertschöpfungskette Verkehrsmanagement

  • System Strasse (Quelle Hessen Mobil)


Vor diesem Hintergrund muss sich jeder einzelne IVS-Akteur, der sich an einer IVS-Wertschöpfungskette/einem IVS-Wertschöpfungsnetzwerk beteiligen will, die Frage stellen:

  • über welche Capabilities (Fähigkeiten) er verfügen oder welche er noch entwickeln muss, damit eine erfolgreiche Kooperation und Wertschöpfung zustande kommen kann und
  • welche Capability-Dimensionen die Entwicklung der Capabilities auf Menschen, Organisation, Prozesse und Technologien seiner Institution/seines Unternehmens haben werden.

Ergebnis: IVS-Capabilities - Los 3: Zuständigkeitsübergreifenden Verkehrsmanagement

IVS-Archtekitur Vision

Mit dem Schritt der Erstellung der IVS-Architekturvision sollen Im Hinblick auf das Geschäftsmodell sowie der erforderlichen Informationssysteme und Technologien (wie auch unter 7.5 Output beschrieben) die ersten, high-level Ausstattungsmerkmale für den IVS-Dienst festgelegt werden. In dieser Phase kommt es vor allem darauf an, sich auf wesentliche Grundsätze und Prinzipien, die sich eher selten ändern, zu fokussieren.

Insofern sind die wesentlichen inhaltlichen Bestandteile einer IVS-Architektur-Vision:

Die Idee (für den IVS-Dienst)
die die Kernaufgabe, die Nutzung und die Schnittstellen, das heißt den Kontext des zu erstellenden IVS-Dienstes aufzeigt.
Einflussfaktoren und Randbedingungen,
wie funktionale und nicht-funktionale Anforderungen, organisatorische und technische Einflüsse.
Lösungsstrategien
halten die ersten Entscheidungen, wesentliche Architektur-Muster und Konzepte fest. Erste Architektursichten können entstehen, um die Lösungsstrategien zu verdeutlichen.

Die ersten Versionen der IVS-Architektur sollten konform zu den festgelegten IVS-Architektur-Standards und -Richtlinien im Architektur-Repository abgelegt werden.

Ergebnis: IVS-Architektur Vision - Los 3: Zuständigkeitsübergreifendes Verkehrsmanagement

Wertbeitrag und KPI's von IVS-Architektur

...

Ergebnis:

Risiko IVS-Architektur

...

Ergebnis:

Ergebnisse Geschäftsarchitektur

Hilfsmittel, Sichten und Werkzeuge für IVS-Geschäftsarchitektur

Für die Beschreibung und Visualisierung der IVS-Geschäftsarchitektur macht die IVS-Rahmenarchitektur keinerlei formatgebundenen Vorgaben. In Abhängigkeit des fachlichen Hintergrunds und der an der Architekturarbeit Beteiligten eignen sich jede Art von:

  • Textlichen Beschreibungen (z.B. erstellt mit MS-Word ...)
  • Tabellen (z.B. erstellt mit MS-Excel...)
  • Grafiken (z.B. erstellt mot MS-PowerPoint oder MS-Visio...)
  • Artefakten, die mit Hilfe spezieller Tools erstellt werden (IBM-Rational System Architect, Enterprise Architect...)

Dennoch gibt es bereits bewährte Beschreibungs- und Visualisierungsmuster, die von der IVS-Rahmenarchitektur empfohlen werden:

für die Sicht "IVS-Wertschöpfungskette/IVS-Wertschöpfungsnetzwerk"
Für die Darstellung dieser Sicht wird die IVS-Rollenmatrix empfohlen, die im Projekt Entwicklung einer ÖV-IVS-Rahmenarchitektur in Deutschland unter Einbindung Europäischer IVS-Richtlinien mit ÖV-Relevanz entwickelt wurde. Eine Anleitung findet sich hier.
für die Sicht "IVS-Governance"
Für die Darstellung wird ein Textdokument empfohlen. Eine Beschreibungsstruktur findet sich hier.
für die Sicht "IVS-Geschäftsprozesse"
Für die Darstellung und Visualisierung der IVS-Geschäftprozessarchitektur wird grundsätzlich ein Prozessmodellierungs-Ansatz gewählt. Durch das Aufschlüsseln von Geschäftsfunktionen und Geschäftsdiensten mit Hilfe der Prozessmodellierung wird die Identifizierung der Schlüssel-Prozesse und der nachgeordneten Dienste und Funktionen ermöglicht.
  • Eine Template zur Beschreibung von Geschäftsprozessen findet sich hier.
  • Zur Modellierung von Geschäftsprozessen und Geschäftsfunktionen wird die Spezifikationssprache Business Process Model and Notation (BPMN) verwendet. Eine Anleitung findet sich hier .

Ergebnis:

Ausgangssituation der IVS-Geschäftsarchitektur

Da es bei der Beschreibung einer IVS-Referenzarchitektur oft nicht möglich ist, den Ausgangszustand zu beschreiben, wird stattdessen eine Bestandsaufnahme der aktuellen Situation mit Schwerpunkt auf der Identifikation und Beschreibung von Sachverhalten, die eine Umsetzung der IVS-Geschäftaarchitekturvision behindern, vorgeschlagen.

  • Sicht "IVS-Wertschöpfungsketten und -netzwerke"
Die IVS-Rollenmatrix, in der bestehende Kommunikationswege eingezeichnet sind, ist ein geeignetes Instrument, um Aspekte der Zusammenarbeit im Rahmen von bestehenden IVS-Wertschöpfungsketten/-netzwerken zu identifizieren, die eine sinnvolle Umsetzung der Vision von einer IVS-Geschätfstarchitektur behindern. Das in der folgenden Abbildung dargestellet Beispiel zeigt ein IVS-Wertschöpfungsnetzwerk, bei dem mehrdeutige Kommunikationswege existieren:
  • Sicht "IVS-Governance"
Fehlende Governance bzw. fehlende oder hinderliche Teilelemente einer funktionierenden Governance, sind sehr häufig die Ursache für das Nicht-Erreichen der IVS-Geschäftsrchitekturvision. So können z.B. (gesetzliche) Regelungen, die eine Einführung bzw. Umsetzung von IVS-Diensten be- oder verhindern.
  • Sicht "IVS-Geschäftsprozesse"
IVS-Wertschöpfungsketten/-netzwerke, die auf der Geschäftsprozessebene auf Grund fehlender Kern- oder Supportprozesse nicht in der erforderlichen Qualität operationalisert werden können, sind häufig Ursache für eine fehlende Umsetzbarkeit der IVS-Geschäftsarchitekturvision.

Ergebnis:

Ziel-IVS-Geschäftsarchitektur

Die Beschreibung der Ziel-IVS-Geschäftsarchitektur erfolgt über den Aufbau von Sichten auf die Zusammenarbeit der IVS-Akteure, die einen IVS-Dienst als "Geschäft" betreiben. "Sichten auf geschäftliche Aspekte eines IVS-Dienstes" dienen der Srukturierung und Darstellung/Beschreibung der Zusammenarbeitsbeziehungen von IVS-Akteuren:

Identifizierung, Darstellung und Beschreibung, über welche Bestandteile (Teildienste) der IVS-Dienst gebildet wird, welche IVS-Rollen daran beteiligt sein müssen und welche Anforderungen (IVS-Capabilities) and diese gestellt werden
Beschreibung auf welcher gesetzlichen, rechtlichen und vertraglichen Grundlage der IVS-Dienst und die Zusamenarbeit der IVS-Akteure zustande kommt und wie letztere operativ geführt und gesteuert wird
Darstellung und Beschreibung, über welche Schlüssel-Geschäftsprozesse der IVS-Dienst operationalisiert wird.

Weitere Sichten können projektspezifisch aufgebaut und beschrieben werden.

Ergebnis:

Gap-Analyse für die IVS-Geschäftsarchitektur

Über eine Gap-Analyse werden die Unterschiede zwischen der bestehenden und der gewünschten IVS-Geschäftsarchitektur herausgearbeitet.

Die IVS-Rahmenarchitektur macht für die Gap-Analyse keine formatgebundenen Vorgaben. Es empfiehlt sich allerdings diejenigen Darstellungsmittel zu verwenden, die für die Beschreibung der Ausgangssituation der IVS-Geschäftsarchitektur und der Ziel-IVS-Geschäftsarchitektur verwendet wurden.

Eregbnisse der Gap-Anlayse sind mögliche IVS-Geschäftsarchitekturkandidaten, die im nächsten Schritt der Phase B (siehe Schritt 5) unter dem Abschnitt "IVS-Geschäftsarchitektur" in die IVS-Architektur-Roadmap Eingang finden.

Ergebnis:

IVS-Geschäftsarchtekturkandiaten für die IVS-Architektur-Roadmap

...

Ergebnis:

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