Complex Porto Public Transport System Upgraded with Mobile Ticketing Solution

Der Großraum Porto verfügt über eine neue Mobile-Ticket Lösung.

NFC & BLE Micro-Location Mobile-Ticket Lösung

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24. August 2021
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Öffentlicher Verkehr in Porto

Der Großraum Porto verfügt über eine neue Mobile-Ticket Lösung: Forscher der Universität Porto Marta Campos Ferreira, Teresa Galvão Dias and João Falcão e Cunha Porto haben ein System entwickelt, das sowohl NFC- als auch BLE-Technologie integriert. Alle Zahlen und Fakten in diesem Artikel stammen von: M. C. Ferreira, T. G. Dias und J. Falcão e Cunha, (2021) „Anda: An Innovative Micro-Location Mobile Ticketing Solution Based on NFC and BLE Technologies,“ in IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems.

Komplexes öffentliches Verkehrssystem in Porto modernisiert

„Portos derzeitiges ÖPNV-System wurde 2003 implementiert, indem 19 Transportanbieter verschiedener Verkehrsmittel zusammengeführt wurden. Die Mobile-Ticket Lösung mit dazugehöriger App Anda ist das Resultat einer Kooperation zwischen der Fakultät für Ingenieurswesen der Universität Porto (FEUP) und dem intermodalen Transportnetzwerk Porto (TIP).“ – Marta Campos Ferreira, Teresa Galvão Dias und João Falcão e Cunha

ÖPNV-Komplexität Verringern

Portos ÖPNV ist in einem intermodalen System angeordnet, welches 2003 implementiert wurde. Der Fahrtpreis richtet sich danach, wie viele Zonen in einer Fahrt durchquert werden. Der Nachteil des System besteht darin, dass Passagiere die Anzahl der bereisten Zonen vor Fahrtantritt genau bestimmen müssen, um die korrekte Fahrkarte kaufen zu können.

Dies erfordert gute Kenntnisse der Zonen sowie Fahrtrouten, was den Ticketkauf für all jene, die mit dem System weniger vertraut sind, erheblich erschwert. Die Mobile-Ticket Lösung zielt darauf ab, diese Herausforderung zu bewältigen und den ÖPNV benutzerfreundlicher zu gestalten.

Flexible Zahlungsmöglichkeiten

Anstatt Tickets vor Fahrtantritt kaufen zu müssen, ermöglicht die Mobile-Ticket Lösung Kunden mehr Flexibilität für ein positives, benutzerfreundliches Erlebnis im ÖPNV. Neukunden profitieren besonders vom vereinfachten Ticketsystem.

Integration verschiedener Transportanbieter

Das Transportnetzwerk im Großraum Porto umfasst 19 Anbieter, die jedes Jahr 195,5 Millionen Fahrten durchführen. Das intermodale System vereint seit seiner Implementierung alle Anbieter durch universelle Fahrtpreise, bot jedoch Potential für eine Effizienzsteigerung und Raum für Vorteile, die mit der Einführung eines Mobile-Ticket Systems assoziiert werden. Die Forschung und Entwicklung wurde durch diese Erkenntnis angetrieben.

Porto’s public transport network is divided into 47 geographic travel zones. Fares are based on how many zones passengers travel through on their journey.

Porto’s public transport network is divided into 47 geographic travel zones. Fares are based on how many zones passengers travel through on their journey.

Anda: Die Check-in/Be-out Mobile-Ticket Lösung

Check-in bei Fahrtantritt

Einmal heruntergeladen ist die Nutzung der Anda-App denkbar einfach: Kunden halten ihr NFC-fähiges Smartphone kurz vor Fahrtantritt an ein Check-In Terminal. Die App registriert den Beginn einer neuen Fahrt, ohne dass im Voraus ein Fahrkarte gekauft werden müsste.

Public transport customers tap their NFC-enabled smartphone to a check-in terminal at the beginning of their journey.

Einmal heruntergeladen ist die Nutzung der Anda-App denkbar einfach: Kunden halten ihr NFC-fähiges Smartphone kurz vor Fahrtantritt an ein Check-In Terminal.

Automatische Fahrtaufzeichnung

Nach dem Check-In und Start einer neuen Fahrt zeichnet die Anda-App automatisch Zwischenstationen der Reise mithilfe eines Micro-Location-Systems auf. Mit aktiver Bluetooth-Funktion kommuniziert das Smartphone mit BLE-Beacons, die in sämtlichen Transportmöglichkeiten, wie zum Beispiel in Bussen oder an Bahnhöfen, installiert sind.

Zur verbesserten Übersichtlichkeit werden die Stationen in der App registriert und auf dem Bildschirm angezeigt.

Passengers can view journey history and monthly debit in the app.

Passagiere behalten mit der App Fahrthistorien und monatliche Kosten im Blick.

Fahrtprotokoll, Tarifberechnung und Zahlung in der Anda-App

Sobald ein Passagier seine Reise beendet und den ÖPNV verlässt, erkennt die App dass die Kommunikation zu den BLE-Beacons nicht mehr vorhanden ist und beendet die Fahrt automatisch. Kunden können eine Chronik all ihrer Fahrten sowie die dafür angefallenen Fahrtkosten einsehen. Der Gesamtbetrag wird zum Monatsende in Rechnung gestellt, und ist mit einem Algorithmus für die nachträgliche Abrechnung optimiert.

Jeden Monat werden alle Fahrten eines Passagiers analysiert und die niedrigstmöglichen Fahrtkosten berechnet. Wenn ein Kunde zum Beispiel genug Fahrten in einer Zone akkumuliert hat, deren Einzelpreise die Kosten für ein monatliches Abonnement überschreiten, werden die Kosten für ein Monatskarte anstelle von der Summe aller Einzelfahrten in Rechnung gestellt.

The Anda App tracks and logs journeys and calculates the cheapest fare.

Die Anda-App zeichnet Fahrten auf, erstellt ein Fahrtprotokoll und errechnet den günstigsten Tarif.

Feldversuch der NFC und BLE-Lösung und Anda-App

Neuer Anwendungsbereich der BLE-Technologie

In der Vergangenhet wurden BLE-Beacons für standortbezogene Dienste genutzt, nicht für mobile Bezahlungslösungen im ÖPNV. Bisherige Lösungen im Anwendungsbereich Transportwesen wurden auf Basis von Wi-Fi, 3G/4G, QR-Codes oder NFC implementiert. Laborversuche der Forscher der Universität Porto wurden durchgeführt, um die für die Anwendung notwendigen Merkmale der BLE-Beacons zu ermitteln.

Herausforderungen der Umsetzung in einjähriger Testphase überwunden

Die neue Mobile-Ticket Lösung wurde in vier ausgewählten Metro-, Bus- und Bahnlinien im Großraum Porto implementiert. Schritt für Schritt wurde das System ausgebaut. Im Juni 2018, ein Jahr nach Beginn der Testphase, war die Lösung auf das gesamte ÖPNV-Netzwerk Portos erweitert worden.

Zahlreiche Herausforderungen wurden überwunden: In einigen Fällen war die App nicht voll funktionsfähig, 55 Abstürze wurden in der Versuchszeit gemeldet. Die BLE-Beacons wurden nicht immer erfolgreich vom Smartphone erkannt, sodass die App für zahlreiche Mobilgeräte optimiert werden musste. Es wurden mehr BLE-Beacons als ursprünglich vorgesehen installiert, um die erforderliche Abdeckung der BLE-Konnektivität zu erreichen.

Laboratory experiments were conducted in order to study the potential of BLE beacons.

Die Kommunikationsfähigkeit der BLE-Beacons wurde unter Laborbedingungen getestet.

Lösungseffektivität im Feldversuch nachgewiesen

Vor dem kommerziellen Roll-Out 2018 wurde eine Feldversuch mit 140 echten Passagieren im Großraum Porto gestartet. Der Testzeitraum betrug ein Jahr. Feedback der Passagiere wurde in Form von Diskussionsrunden, E-Mails, Social Media und Fragebögen an die Forscher weitergegeben.

Auf die Frage, ob sie die App selbst nach der Testperiode verwenden würden, antworteten die Teilnehmer einstimmig mit ja. Mithilfe des Feedbacks der Versuchsteilnehmer und einer Echtzeit-Monitoring-Plattform wurden funktionale Probleme der Anda Mobile-Ticket Lösung sowie der App behoben.

The field trial enabled a better judgement of how many BLE beacons needed to be installed, as well as at which locations.

Der Feldversuch ermöglichte eine bessere Einschätzung, wie viele BLE-Beacons an spezifischen Punkten im Transportsystem installiert werden mussten.

Rollout der NFC & BLE-Lösung im ÖPNV Porto

Lösungsrollout in der Metro

Die BLE-Beacons wurden nicht in den Waggons, sondern an den Haltestellen installiert. Nach Erkenntnissen des Feldversuchs wurden mehr Beacons angebracht als ursprünglich vorgesehen, da eine Flächendeckende BLE-Kommunikation andernfalls nicht gewährleistet werden konnte.

Lösungsintegration in Bussen

Ein BLE-Beacon pro Bus war ausreichend, um die Mobile-Ticket Lösung Anda für Passagiere zur Verfügung zu stellen. Der Beacon wurde nahe des Vordereingangs des Busses angebracht. In Doppeldecker-Bussen wurden zwei Beacons platziert: Ein Beacon vorne und eins hinten im Bus.

Insgesamt werden in Porto 157 Buslinien befahren, von denen 73 von öffentlichen Anbietern und 84 von privaten Unternehmen betrieben werden. Alle Linien und Anbieter nutzen die Mobile-Ticket Lösung Anda.

Umstellung auf ein neues System

Im Lösungsrollout mussten Anpassungen an das existierende Vorgängersystem vorgenommen werden. Veraltete Fahrkartenterminals mussten mit NFC-Fähigkeiten aufgerüstet werden, um mit der neuen Lösung kompatibel zu sein. Die Forscher befürworteten unterstützende Maßnahmen, um die Passagiere im Umgang mit dem neuen System vertraut zu machen und über die Vorteile des neuen Systems zu informieren. Dies sei unabdingbar für eine effektive Implementierung und den Übergang zum neuen System.

The mobile ticketing solution including the Anda Infrastructure was commercially deployed in buses, trains and the metro in 2018. Within 9 months of its launch, the Anda app had been downloaded over 270.000 times.

Die Mobile-Ticket-Lösung und die Anda-Infrastruktur werden seit 2018 kommerziell in Bus, Bahn und Metro genutzt. Innerhalb von neun Monaten wurde die App über 270,000 Mal heruntergeladen.

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