Forschungsprojekt DynAPSys Dynamisches Agenda- und Assistenzsystem für einen innovativen, zukunftsweisenden ÖPNV

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1 Forschungsprojekt DynAPSys Dynamisches Agenda- und Assistenzsystem für einen innovativen, zukunftsweisenden ÖPNV Technische Universität Ilmenau Fachgebiet für Medienproduktion Prof. Dr. Heidi Krömker Technische Universität Dresden Juniorprofessur für Software Engineering ubiquitärer Systeme Dipl.-Inf. Rico Pöhland

2 Ivary/Thinkstock Fahrgastorientierte Mobilitätsplanung Mobilitätsinformation Dienstanbieterinformation Kalenderinformation Folie 2

3 Ivary/Thinkstock Fahrgastorientierte Mobilitätsplanung - Agendaplanung Mobilitätsinformation Kalenderinformation Dienstanbieterinformation Regionalbahn Taxi Bus Fußweg Regionalbahn Zuhause Musterexemplar abholen Projekttreffen Geld abheben Einkaufen Zuhause Verfügbarer Bankautomat Öffnungszeiten Supermarkt Folie 3 Termin Aufgabe

4 Ivary/Thinkstock Fahrgastorientierte Mobilitätsplanung - Agendaplanung Herausforderung für Fahrgast Vielzahl der Informationssysteme Unbekannte Umgebungen Unvorhersehbare Ereignisse Nutzen für Fahrgast Reduzierung des Planungsaufwands Verknüpfung verschiedener Verkehrsmittel Dynamische Berücksichtigung von Veränderungen Folie 4

5 Ivary/Thinkstock Fahrgastorientierte Mobilitätsplanung - Agendaplanung Herausforderung für Verkehrsunternehmen Nachfrageorientiertes Verkehrsangebot Integration alternativer Verkehrsmittel Attraktivität Wirtschaftlichkeit Nutzen für Verkehrsunternehmen Verkehrs- und Betriebsplanung Betriebliche Steuerung Marketing und Kundenservice Controlling / Erlösmanagement Folie 5

6 Ivary/Thinkstock Fahrgastorientierte Mobilitätsplanung - Agendaplanung Herausforderung für Dienstanbieter Nachfrageorientiertes Dienstleistungs- / Produktangebot Zielgruppenrelevante Kundenkommunikation Nutzen für Dienstanbieter Marketing Ressourcensteuerung Folie 6

7 Umsetzung in Göttingen Laufzeit: / Projektdauer: 3,5 Jahre 5 Projektpartner: Regionalbus Braunschweig GmbH Projektkoordinator, Durchführung Feldtest TU Dresden, Professur Systems Engineering (SE) Implementierung der Cloud-Infrastruktur TU Dresden, Juniorprofessur Software Engineering ubiquitärer Systeme (SEUS) Realisierung der Event-Weiterleitung in der Cloud Hochschule Karlsruhe, Institut für ubiquitäre Mobilitätssysteme (IUMS) Semantische Modelle, Mandatar SALT Solutions GmbH Realisierung der Planungskomponente TU Ilmenau, Fachgebiet Medienproduktion Folie 7 Requirements Engineering, Protoyping, Feldtest

8 Vorgehensweise für nutzerorientierte Gestaltung Benutzerprofil Aufgabenprofil Plattform Design- Prinzipien Anforderungsanalyse Usability-Ziele Aufgaben- organisation Design / Test / Entwicklung Funktionalität erfüllt? Design- Konzept Prototyp Design- standards Prototyp Detailliertes Design Evaluation Evaluation Evaluation Nutzer- Feedback Mängel beseitigt? Usability-Ziele erfüllt? Usability-Ziele erfüllt? Kunden zufrieden? Styleguide Styleguide Styleguide Styleguide Feedback Support Usability Engineering Lifecycle nach Mayhew (1999) Folie 8

9 Personas und ihre Agendaplanung Folie 9

10 Ivary/Thinkstock Fahrgastorientierte Mobilitätsplanung - Agendaplanung Mobilitätsinformation Kalenderinformation Dienstanbieterinformation Zuhause Musterexemplar abholen Projekttreffen Geld abheben Einkaufen Verfügbarer Bankautomat Öffnungszeiten Supermarkt Zuhause Folie 10 Termin Aufgabe

11 Agendaplanungssystem - Prototyp Agenda - Tagesansicht Termin - Detailansicht Termin Aufgabe Reiseverbindung Folie 11

12 Ivary/Thinkstock Feldtest Praktische Überprüfung und Optimierung des DynAPSys-Systems Wo: In Göttingen Wann: Februar 2016 Sie sind herzlich eingeladen! Folie 12

13 Ivary/Thinkstock Hintergrundsystem Die DynCloud Heute Tagesplan erstellen: Mühsames Zusammentragen aller Informationen zu viele Informationen oder man findet die Information nicht Aufwendiges Verbinden der Informationen um zu planen. Tagesplan erstellen mit Dynapsys: Verbindet alle Informationsquellen miteinander Automatische Verknüpfung diese Informationen zu einer sinnvollen Tagesagenda Folie 13

14 Ivary/Thinkstock Hintergrundsystem Die DynCloud Es läuft nicht immer alles nach Plan Verhalten bei Störungen: Informationen zu Störungen nicht in Echtzeit verfügbar Nutzer kann nicht rechtzeitig auf Störung reagieren. Wenn man eine Haltestelle vorher ausgestiegen wäre, hätte alles super gepasst. Hilfe bei Störungen durch Dynapsys: Unterstützt den Nutzer bei der Erfüllung seiner Aufgaben Hilft im Störungsfall mit detaillierten Informationen und bietet sofort alternative Lösungen an Folie 14

15 Ivary/Thinkstock Technische Herausforderung Verknüpfung vieler verschiedener Datenquellen (Kalender, ÖV, Drittanbieter, u.v.m.) Wie kann man die persönlichen Daten des Nutzers schützen? Wie kann sich das System an den Nutzer anpassen? Folie 15

16 Architektur des DynAPSys-Systems DynAPSys besteht aus fünf Hauptkomponenten: Mobilapplikation (DynApp) Persönlicher Assistent des Nutzers (Mandatar) Nachrichtensystem (Publish/Subscribe) Agendaberechnung (Planungskomponente) Datenverwaltung (Anfragesteuerung) Folie 16

17 Der Mandatar Ein Mandatar ist eine Person, die im Auftrag einer anderen Person handelt. [1] in DynAPSys: Intelligente Softwarekomponente, die sowohl im Auftrag des Nutzers, als auch für das System handeln kann. Nutzer des Systems werden durch einen Mandatar repräsentiert Fahrgäste, Verkehrsunternehmen, Dienstanbieter Allgemeine Aufgaben des Mandatars hilft dem Nutzer, sein Ziel zu erreichen trägt zur Einhaltung wichtiger datenschutzrechtlicher Aspekte bei Folie 17 [1]

18 Der Mandatar: Beispiel Nutzer möchte Agenda berechnen lassen Reise nach Berlin, Geschäftsessen, Hotel Mandatar ergänzt die Anfrage mit Vorlieben und Bedürfnissen des Nutzers (kennt nur der Mandatar) italienische Küche, mind. 4 Sterne, schnellste Verbindungen bevorzugen Mandatar stellt fest, dass schlechtes Wetter am Reisetag sein wird fügt Option hinzu, nur überdachte Haltestellen zu nutzen & informiert Nutzer, einen Regenschirm einzupacken Mandatar überwacht die Reise und reagiert intelligent auf Störungen Alternativen aufzeigen und einplanen Folie 18

19 Publish/Subscribe Entkopplung von Empfängern und Sendern der Daten Datenquellen - Publisher schickt Daten an System, ohne Empfänger zu kennen Empfänger - Subscriber bekundet Interesse an Inhalten, ohne Sender zu kennen Sendezeitpunkt zu kennen Folie 19

20 Daten des DynAPSys-Systems DynAPSys verbindet viele verschiedene Datenquellen: Nutzerdaten (Termine, Aufgaben, Vorlieben & Bedürfnisse usw.) ÖV-Daten (Soll- und Echtzeitdaten, Störungen, Besetzungsgrade usw.) Mehrwertdienste (Wetter, Verkehr, Feiertage usw.) Drittanbieter (Kino, Bäcker, öffentliche Einrichtungen usw.) Folie 20

21 Anfragesteuerung Vereinheitlicht alle Daten im Dynapsys-System mit Hilfe semantischer Beschreibungen Anbindung an die ÖV-Anbieter mittels Trias Hafas Trias Efa Trias RequestControl REST-Interface Request- Dispatcher Pub/Sub-Interface Weather Anbindung an weitere Dienste Holiday Wetter Verkehr DataAccesLayer PT-EKAP-Message-Controller Traffic Kartendienst usw. HAFAS- Translater EFA- Translater Mandatar Manager Location TripleStore EKAP HAFAS EFA MandatarData ElasticSearch NotificationService Folie 21

22 Ivary/Thinkstock Semantische Modelle An ontology is a formal, explicit specification of a shared conceptualisation [1] Ontologien dienen der Wissensrepräsentation und ermöglichen softwareseitig intelligentes Schlussfolgern über semantische Daten Sie bilden eine Grundlage für die Integration von Informationen aus unterschiedlichen Quellen EKAP (ÖV), Nutzerkontext, externe Drittanbieter und Dienste, Folie 22 [1] T. R. Gruber, A translation approach to portable ontology specifications, Journal of Knowledge Acquisition, 1993

23 Semantische Modelle Agendaplanung IP-KOM-ÖV Mandatar Klassifikationsmodell Interaktionsmodell Kontextmodell Folie 23

24 Planungskomponente Ziel : Erstellung eines Planes, der die zu bewältigenden Aufgaben optimal anordnet. Viele unterschiedliche Nutzerdaten Input: Start und Ende (jeweils Zeit und Ort) sowie eine Liste von verschiedenen Vorhaben: Unterscheidung in Typ I, Typ II, Typ III ( von I alles vorgegeben III alles variabel) Verbindung von Nutzerdaten (Termine und Aufgaben, Vorlieben usw.) + ÖV + Mehrwertdienste zu einer optimalen Tagesplanung Problem: Alle Alternativen berechnen sehr aufwändig Lösung: Anwendung von Heuristiken Folie 24

25 Agendaplanung Bietet Übersicht über favorisierte Orte, private Orte, öffentliche Orte, etc. Einbindung von Verkehrsinformationen des ÖPNV über die Dyn-Cloud Integration von Kontextinformationen (Öffnungszeiten, Wetter, etc.) Dynamische Anpassung/Modifizierung der angebotenen Inhalte Unterstützende Signalisierung während der Agenda / Erinnerungs-Funktionalitäten (Abfahrtszeiten, Endhaltestelle, etc.) Semantische Modelle sind leicht erweiterbar auf neue Domänen (Sehenswürdigkeiten, Kultur) Dyn-Cloud ist die Grundlage für flexible Apps Kontextmodell ermöglicht kontextadaptive Applikationen Inferenz auf semantischen Modellen bietet umfassende Anpassungsmöglichkeiten Annotation von EKAP-Daten ermöglicht Inferenz auf ÖV Informationen Folie 25

26 Intelligente Reisebegleitung Ermöglicht eine schnelle und komfortable Reiseplanung sowie Unterstützung unterwegs Intelligente Verwendung von Kontextinformationen (Zeit, Ort, Agenda etc.) für die Planung und während der Reise Echtzeitanpassung der Planung an Änderungen und Störungen Abstimmung der Reiseplanung mehrerer Personen Erkennung regelmäßiger Fahrtrouten mit präventiver Störungsmeldung und Vorschlägen von Alternativen Semantische Komponenten ermöglichen komplexe Reiseplanung: z.b. durch automatische Ergänzung und Kombination von Anfragen Kontextmodell dient hier als Basis Auf Grundlage semantisch annotierter Echtzeit- und Störungs- Daten aus EKAP Semantische Modelle dienen der einfachen Datenintegration Intelligentes Verhalten durch Inferenz auf vorliegenden Nutzerdaten und EKAP-Daten Folie 26

27 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Prof. Dr.-Ing. Thomas Schlegel Tel.: +49 (0) Hochschule Karlsruhe - Technik und Wirtschaft Fakultät für Informationsmanagement und Medien (IMM) Institut für ubiquitäre Mobilitätssysteme i.gr. init-stiftungsprofessur für öffentlichen Personenverkehr Karlsruhe Für weitere Informationen besuchen Sie unsere Homepage zum Projekt Dynapsys: Folie 27

28 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Prof. Dr. phil. Heidi Krömker Leiterin des Fachgebietes Medienproduktion Telefon: +49 (0) Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Institut für Medientechnik Fachgebiet Medienproduktion PF Ilmenau Für weitere Informationen besuchen Sie unsere Homepage zum Projekt Dynapsys: Folie 28