Deutsche Bahn - Frederik Behler, Dr. Klaus Bermuth GraphSummit 2022

1. Wie Graphen zur Zuverlässigkeit
der Bahn beitragen
DB Systel GmbH | Frederik Behler, Dr. Klaus Bermuth | Einheit Data Intelligence
06.07.2022 | München

2. DB Systel.
Der Digitalpartner der Bahn.

3. Das Unternehmen – Profil
3
Digitalpartner der Deutschen Bahn
DB Systel ist eine hundertprozentige Tochter der DB AG und
Digitalpartner für alle Konzern-Gesellschaften.
Im Geschäftsjahr 2021 erzielte das Unternehmen einen Umsatz
von rund 1,23 Milliarden Euro und beschäftigt derzeit rund 5.400
Mitarbeiter*innen. Fundierte Bahn- und IT-Kompetenz bilden die
Grundlage für operative Exzellenz.
DB Systel ist auf zahlreichen IT-Zukunftsfeldern aktiv. Dazu zählen
Angebote zu Cloudintegration, Data Solutions, Internet of Things
(IoT), Blockchain oder digitale Services.
Firmensitz von DB Systel ist Frankfurt am Main.
Weitere Hauptstandorte sind Berlin und Erfurt.
DB Systel GmbH | Frederik Behler, Dr. Klaus Bermuth | Einheit Data Intelligence | 06.07.2022

4. Graphen bei der DB
DB Systel GmbH | Frederik Behler, Dr. Klaus Bermuth | Einheit Data Intelligence | 06.07.2022 4
Von den Gleisverbindungen
bis zu täglich verkehrenden
Nah- und Fernverkehrszügen.
Die Bahn kann ideal mit
Graphen beschrieben werden.

5. Herausforderung Bahn
DB Systel GmbH | Frederik Behler, Dr. Klaus Bermuth | Einheit Data Intelligence | 06.07.2022 5
Datenmenge
Ca. 40.000 Zugfahrten/Tag
auf rund 33.300 km Streckennetz
verbinden 5.700 Bahnhöfe
Geschäftsfelder
Datenhaltung ist nur in Teilbereichen vereinheitlicht.
Individuelle Datenhaltungen sind wegen gesetzlicher
Anforderungen zu Neutralität bei DB Netz unvermeidbar.
Perspektiven
Planung, Betrieb und Instandhaltung benötigen
Datenperspektiven in unterschiedlichen Granularitäten.

6. Daten(Komplexität) bei der Bahn
DB Systel GmbH | Frederik Behler, Dr. Klaus Bermuth | Einheit Data Intelligence | 06.07.2022 6
Wartungsmanagement
- Baustellenplanung
- Baustellen im Netz
Infrastruktur
- Technische Plätze
- Fahrbarkeitsgraph
- Stellwerksicht
Fahrzeug- und
Personalumlauf
Fahrplan
- 1-Jahres-Sicht
- Mehrjahres-Sicht
- Operative Sicht

7. Zuglaufverfolgungstelegramme bilden die Basis des Graphen
DB Systel GmbH | Frederik Behler, Dr. Klaus Bermuth | Einheit Data Intelligence | 06.07.2022 7
Startbahnhof
Zugfahrt
Telegr. 10 Telegr. 85 Telegr. 02 Telegr. 02 …
Gleis 0001 Gleis 0002 Gleis 0003
Zugeinwahl Fahrstraße gestellt
Signal Grün
Fortschaltung
Ziel: Gleis 0002
Fortschaltung
Ziel: Gleis 0003
Fortschaltung
Ziel: …
Gleis 000n
Telegr. 02
Start TG85 TG02 TG02 TG02 Ziel
ZugNr.: 4711
Ort: 0002
Datum: 26.04.2022
Uhrzeit: 09:45
Zielbahnhof
Fortschaltung
zum Zielbahnhof

8. Informationen aus anderen Datenquellen detaillieren Zugläufe
durch ergänzende Graphebenen
DB Systel GmbH | Frederik Behler, Dr. Klaus Bermuth | Einheit Data Intelligence | 06.07.2022 8
GPS Meldungen
Eigene Relationstypen für jede
Datenquelle erlauben es, Pfade
sowohl dediziert als auch im
Verbund zu analysieren.
ZugNr.: 4711
Latitude: 50.10667…
Longitude: 8.662559…
Datum: 26.04.2022
Uhrzeit: 10:50:01
Soll/Ist-Vergleich
Die vollständig gerichtete Struktur
ermöglicht sehr effiziente Abfragen
auch von komplex verzweigten,
langen Pfaden.
Start TG85 TG02 TG02 TG02 Ziel

9. Um Abhängigkeiten zwischen Zugfahrten sichtbar zu machen, werden Ereignisse am
Ort chronologisch verkettet
DB Systel GmbH | Frederik Behler, Dr. Klaus Bermuth | Einheit Data Intelligence | 06.07.2022 9
Zugfahrt 1
Rangierfahrt 1
Zugfahrt 2
Start
Start
Start
Dauer von
1 nach 2
Dauer von
2 nach 3
Dauer von
Z1 bis R1
Dauer von
R1 bis Z2
Zeit fortlaufend mit Zugbewegung
Zeit
der
Zugfolge
am
Ort
Analyse Ø
Ø
Analyse
Dauer von
R1 bis Z1
Ort 1 Ort 2 Ort 3

10. Der Eventgraph erfasst den
gesamten Zugverkehr mit einem
möglichst hohen Detailgrad
DB Systel GmbH | Frederik Behler, Dr. Klaus Bermuth | Einheit Data Intelligence | 06.07.2022 10

11. DB Systel GmbH | Frederik Behler, Dr. Klaus Bermuth | Einheit Data Intelligence | 06.07.2022 11
Um Kreuzungssituationen zwischen Zügen zu identifizieren,
wird ein Streckennetzgraph benötigt
001
Ziel
A
052
Ziel
B
A
B
Kreuzung

12. Zusammen bilden Eventgraph und
Streckennetzgraph eine solide Basis zur Analyse von
Zug- und Rangierbewegungen der DB
DB Systel GmbH | Frederik Behler, Dr. Klaus Bermuth | Einheit Data Intelligence | 06.07.2022 12
Streckennetzgraph
Eventgraph

13. DB Systel GmbH | Frederik Behler, Dr. Klaus Bermuth | Einheit Data Intelligence | 06.07.2022 13
Wegeberechnungen
auf Basis von Länge, Kosten
oder Zugeignung
Analyse von
Engpasssituationen
Centralitiy Detection
stark ausgelastete
Gleisabschnitte,
Einfluss einzelner Knoten
Stammdatenmanagement
nicht redundante
Wissenserfassung

14. Ansprechpartner
Frederik Behler
DB Systel GmbH
Einheit Data Intelligence
Team Graph Analytics & Artificial Intelligence
Tel. +49 (0) 152 321 098 81
frederik.behler@deutschebahn.com
DB Systel GmbH
Jürgen-Ponto-Platz 1 | 60329 Frankfurt am Main
Dr. Klaus Bermuth
DB Systel GmbH
Einheit Data Intelligence
Team Graph Analytics & Artificial Intelligence
Tel. +49 (0) 171 338 444 0
klaus.bermuth@deutschebahn.com
DB Systel GmbH
Jürgen-Ponto-Platz 1 | 60329 Frankfurt am Main
www.dbsystel.de