Buchungsplattform

Im Rahmen des Projektes wurde eine Buchungsplattform prototypisch implementiert. Ziel war es hierbei die Prozesse für den Nutzer möglichst unkompliziert zu gestalten, sodass ein reibungsloser Ablauf von Buchung bis zur Ankunft am Ziel gewährleistet werden kann. Außerdem lag der Fokus bei der Entwicklung darauf ein Open Data Konzept umzusetzen und die Buchungsplattform zwecks intermodaler Vernetzung an bestehende Mobilitätsdienste anzubinden.

App

Das Frontend der Buchungsplattform begleitet Nutzer:innen während des gesamten Prozesses von der Buchung des Fluges bis zur Ankunft am Ziel. Die Hauptansicht der Anwendung ist eine Karte, auf der alle Standorte von SkyCab Hubs dargestellt werden. Die Karte wird bei eingeschaltetem GPS automatisch auf den Standort der Nutzer:innen zentriert.
Um eine Reise mit dem SkyCab zu planen können Nutzer:innen einen der Hubs auf der Karte anklicken, einen favorisierten Hub als Startpunkt auswählen oder über den Button „Flug planen“ den Planungsprozess initiieren. Die Buchung eines Fluges erfolgt in mehreren Schritten. Dies hat zum einen den Vorteil den Umfang der Interaktionselemente und erforderlichen Informationen pro Ansicht recht klein zu halten, außerdem kann das System auf die bisherigen Eingaben des Nutzers reagieren und diese in den Buchungsprozess mit einbinden

Im ersten Schritt des Buchungsprozesses kann der Nutzer einen beliebigen Start- und Endpunkt sowie Datum und Uhrzeit seiner Reise eingeben (siehe Abbildung 1). Die App leitet die Informationen an das Backend weiter, welches überprüft, ob es eine mögliche Verbindung zwischen Start- und Endpunkt gibt. Hierbei kann es sich um eine direkte Verbindung oder eine Verbindung über mehrere Hubs hinweg handeln. Es wird auch automatisch die Route vom Startpunkt zum ersten Hub und vom letzten Hub zum Zielpunkt (First- & Last-Mile) berechnet. Anschließend wird das Reisedatum dazu verwendet, um die Auslastung von jedem Hub auf der Route zu überprüfen. Für die erfolgreiche Buchung muss für den gewünschten Zeitpunkt ein freies SkyCab am jeweiligen Hub zur Verfügung stehen. Aus diesem Grund wird in der Datenbank überprüft, ob ein SkyCab bereits verfügbar oder im Anflug ist. Ausschlaggebend ist immer die verfügbare Restreichweite zum Zeitpunkt des Starts. Handelt es sich um eine Route mit mehreren Zwischenstopps muss diese Prozedur für jeden Standort wiederholt werden. Parallel dazu wird überprüft, ob es im angegebenen Zeitraum einen bereits gebuchten Flug eines anderen Nutzers gibt, auf dem Restplätze verfügbar sind. Ist dies der Fall, wird der App eine passende Route mit den entsprechenden Flügen zurückgegeben. Der Nutzer kann, abhängig von der Verfügbarkeit auswählen, ob er einen Restplatz in einem bestehenden Flug oder einen neuen Flug buchen möchte. So entsteht ein On-Demand-Flugplan (siehe Abbildung 2). 


Anschließend hat der Nutzer die Möglichkeit seinen Sitzplan zu wählen und anzugeben ob er mit Gepäck reist. Im darauffolgenden Screen wird dem Nutzer seine vollständige Route inklusive First- und Last-Mile und möglicher Umstiege angezeigt (siehe Abbildung 1). Hier kann der Nutzer seine First- und Last-Mile planen und die entsprechenden Verkehrsmittel für diese Teile der Route auswählen (siehe Abbildung 2). Im Anschluss kann die Zahlungsmethode gewählt und der Flug verbindlich gebucht werden.
Über das Hauptmenü der App kann der Nutzer seine bestehenden und abgelaufenen Flugtickets aufrufen. Dieses zeigt neben einem QR-Code die wichtigsten Informationen zum Flug an (siehe Abbildung 1) und kann beim Einstieg in das SkyCab genutzt werden. Außerdem können im Hauptmenü die Zahlungsmethoden bearbeitet und eine vollständige Zahlungshistorie eingesehen werden.
 

Technologie Stack

Das Frontend (App) der Buchungsplattform wurde mit dem Open-Source-Framework Flutter entwickelt. Basierend auf der Programmiersprache Dart ermöglicht es Flutter Applikationen für mehrere Plattformen gleichzeitig zu programmieren, ohne den Quellcode anpassen zu müssen. So ist die App später auf verschiedenen Betriebssystemen wie Android oder iOS oder aber auch als einfache WebApp lauffähig. Das Backend der Plattform läuft auf einem Node.js Server. Dieser ermöglicht die Kommunikation zwischen der App und den beiden verschiedenen Datenbanken. Zum einen gibt es eine Neo4j Graphdatenbank, in der das Streckennetz des SkyCab mit den einzelnen Hubs als Konten in Form eines Graphen hinterlegt ist. Auf Basis dieses Graphen werden die Routen und Flugzeiten berechnet. Zum anderen wurde eine Datenbank mit dem System mongoDB eingerichtet in der alle Informationen zu Hubs, Flugobjekten, Nutzern etc. und den damit verbundenen Buchungen gespeichert sind. Die Karten zur Orientierung und Navigation werden über mapbox abgerufen.
 

Datenmodell

Der Betrieb eines Mobilitätsdienstes ist unvorstellbar ohne das Sammeln, Speichern und Verarbeiten von Daten. Sämtliche Daten Rund um das SkyCab und dessen Infrastruktur werden in einer Datenbank gespeichert. Hierfür wurde ein Datenmodell (siehe Abbildung 4) entwickelt, welches eine einfache Verwaltung und Erhaltung der Daten in konsistenter Form ermöglicht. Da die Anbindung anderer Mobilitätsdienste ein wichtiger Aspekt bei der Entwicklung des SkyCab ist, sollen alle relevanten Daten zwecks Kommunikation mit anderen Diensten als Open Data bereitgestellt werden. Aus diesem Grund basiert das Datenformat auf dem sehr breit verbreiteten Standard GTFS (General Transit Feed Specification) und kann als Open Data über z.B. die mCloud veröffentlicht werden. Um spezifische Informationen über die Fluggeräte speichern zu können und neben den statischen Daten, auch Echtzeitinformationen kommunizieren zu können mussten einige Änderungen und Ergänzungen am Datenformat vorgenommen werden.
 

Intermodale Vernetzung

Das SkyCab soll mittels Open Data in das bestehende Verkehrsnetz integriert werden. Für eine intermodale Vernetzung wurde im Backend ein Prozess (siehe Abbildung 5) geschaffen bei dem sich bestehende Routen mit zusätzlichen Reisemitteln verknüpfen lassen. Um die Buchungsplattform des SkyCab mit anderen Mobilitätsformen intermodal zu vernetzten müssen bestehende Schnittstellen genutzt und zum Teil neuartige Schnittstellen implementiert werden. Daher wurden im Rahmen des Projektes umfangreiche Recherchen zu bestehenden Mobilitätsangeboten in den Städten der Modellregion und den hierzu verfügbaren öffentlichen Schnittstellen durchgeführt. Als Ergebnis dieser Recherche ergab sich, dass das Angebot von Schnittstellen in der Modellregion stark variiert. Nicht jeder Anbieter stellt eine entsprechende Schnittstelle zur Verfügung. Auch der Funktionsumfang dieser Schnittstellen unterscheidet sich stark. Über keine der identifizierten Schnittstellen war es möglich eine Buchung bei dem entsprechenden Mobilitätsdienst abzuschließen. Hierfür muss die jeweilige App des Anbieters genutzt werden. Um dem Nutzer jedoch einen möglichst reibungslosen Buchungsprozess zu liefern müssen hier neue Schnittstellen geschaffen bzw. bestehende Schnittstellen erweitert werden.
 

Für weitere Informationen:
https://www.m2c-lab.fh-aachen.de/
Prof. Dr.-Ing. Thomas Ritz
ritzfh-aachen.de

Ritz, Thomas, Prof. Dr.-Ing.

Prorektor für Forschung, Innovation und Transfer
Foto Prof. Dr.-Ing. Thomas Ritz
Fachbereich 5 - Elektrotechnik und Informationstechnik
Hochschulleitung - Prorektor für Forschung, Innovation und Transfer
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