Rauten stehen symbolhaft für die Digitalisierung der Schiene

Sensors4Rail bringt mehr Kapazität auf die Schiene

Moderne Sensorik am Zug ermöglicht eine exakte Ortung und Umfeldwahrnehmung. 

Sensoren haben alles im Blick: Durch das Projekt Sensors4Rail stehen Zügen genaue Informationen über das eigene Umfeld und die exakte Position zur Verfügung. Um die Position von Fahrzeugen zentimetergenau bestimmen zu können, kommen eine hochpräzise digitale HD-Karte und moderne Satellitentechnik ins Spiel: Der Zug ortet sich mithilfe von Landmarken wie Oberleitungsmasten, Bahnsteigkanten oder anderen markanten Objekten in der Bahnumgebung. Die bei der Umfeldwahrnehmung detektierten Landmarken werden dabei mit den in der HD-Karte hinterlegten Landmarken und den per Globalem Navigationssatellitensystem (GNSS) und Fahrzeugodometrie georteten Positionen abgeglichen. Damit wird die Karte zum „digitalen Zwilling“ der Schiene und ihrer unmittelbaren Umgebung.

Die Vorteile von Sensors4Rail

Die sensorbasierte Umfeldwahrnehmung unterstützt das System auch beim Erkennen und Klassifizieren von Hindernissen und Objekten im Gleisumfeld. Diese können auf der HD-Karte genau lokalisiert werden, sodass die Leitstelle künftig noch schneller und präziser reagieren kann. Zudem spielt das technologische Set-up für die Kapazitätssteigerung eine entscheidende Rolle: Die sensorbasierte Umfeldwahrnehmung und kontinuierliche Echtzeitortung ermöglichen eine engere Taktung durch Zugfahrten im relativen Bremswegabstand und somit eine höhere Kapazität für die befahrenen Strecken.

Eine besondere Herausforderung bei Schienenfahrzeugen im Vergleich zur Straße sind die sehr langen Bremswege. Die im Projekt verwendeten Sensortechnologien sind auf hohe Reichweiten ausgelegt, um eine frühzeitige Fahrzeugreaktion zu ermöglichen.

Gemeinsam schneller digital

Für die Realisierung sind Zukunftstechnologien aus verschiedenen Branchen notwendig. Diese Technologien zusammen mit unseren Partnern schnell ins System Bahn zu integrieren – das ist eine unserer Hauptaufgaben bei der Digitalen Schiene.

  • Die DB ist verantwortlich für Projektmanagement, Fahrzeug-Engineering, Zulassung und Safety und stellt Fahrzeuge sowie Infrastruktur.
  • Siemens Mobility unterstützt bei der Fahrzeugintegration, verantwortet die Systemtests und die Lokalisierung der Zugfrontposition mittels einer modernen Odometrie-Einheit unter Einbindung des Globalen Navigationssatellitensystem (GNSS), Fahrzeugodometrie und Landmarkenpositionen.
  • Für die Realisierung der Umfeldwahrnehmung und Objekterkennung sind die Partner Bosch Engineering (Radar, Infrarot Long-Range-, Mid-Range- und Stereokamera) und Ibeo Automotive Systems (Lidar-Sensoren) verantwortlich.
  • HERE Technologies liefert die HD-Karte in 3D, um die zentimetergenaue Verortung des Zuges auf der integrierten DB-Streckentopografie zu ermöglichen.

Sensors4Rail: Wann kommt die Sensorik zum Einsatz?

Der Einbau der neuen Technologien läuft bereits. Ein Fahrzeug der S-Bahn Hamburg wurde im Oktober 2020 mit Kamerasystem, Radar, Lidar und GNSS ausgestattet. Erste Testfahrten haben Anfang 2021 begonnen. Die Ergebnisse werden im Rahmen von Sonderfahrten auf der 23 Kilometer langen Strecke der Linie S21 zwischen Hamburg-Berliner Tor und Bergedorf auf dem ITS-Weltkongress 2021 in Hamburg präsentiert. Geplant sind Live-Animation auf Videobildschirmen im umgebauten Zug sowie die simultane Live-Übertragung auf Terminals am ITS-Messegelände.

 

Erfahren Sie mehr! Hier geht es zum Beitrag über die zweite Testkampagne im Projekt Sensors4Rail.