Mit 14 Augen volle Sicht voraus – zweite Testkampagne im Projekt Sensors4Rail erfolgreich durchgeführt

In dem Pilotprojekt Sensors4Rail werden an einem speziell dafür ausgerüsteten Triebzug der S-Bahn Hamburg hochmoderne Sensoren, die das Umfeld des Zuges wahrnehmen, intensiv getestet. Der Abgleich der Sensorinformation mit einer digitalen Karte erlaubt auch eine präzise Ortung des Fahrzeugs und ermöglicht zusammen mit weiteren Technologien des digitalen Bahnbetriebs kürzere Abstände zwischen den Zügen. Dadurch wird die Kapazität des Netzes erhöht. Auf dem ITS Weltkongress im Oktober 2021 werden die Ergebnisse im Rahmen eines Showcases im Live-Betrieb demonstriert.

Das Testfahrzeug des Projekts Sensors4Rail ist nun mit allen zum Test notwendigen Sensoren an den Frontseiten sowie mit dem aktuellsten Software Release zum Auslesen und Zusammenführen der Sensordaten ausgerüstet. Nach einer ersten Testkampagne im Januar 2021 konnte nun die zweite Testkampagne im März 2021 erfolgreich durchgeführt werden.

14 Sensoren fungieren als „Augen des Zuges“. Sie erfassen durch Radar, Lidar und Kamerasysteme (sichtbares Licht und Infrarot) Informationen über das Umfeld vor und neben dem Zug. Die Sensorik nimmt neben entgegenkommenden Zügen und Situationen auf Bahnsteigen insbesondere Landmarken wie Oberleitungsmasten, Brücken, Gebäude oder Schienen wahr. Diese Daten werden in der sogenannten HD-Karte im IT-Backend hinterlegt und vom Zug vorausschauend heruntergeladen und zwischengespeichert. Durch eine Sensordatenfusion mit Unterstützung von GNSS (Global Navigation Satellite System) Daten und dem Abgleich der Landmarken in der Digitalen HD-Karte, ergibt sich die exakte Position des Zuges.

In zahlreichen Testfahrten auf der Strecke zwischen den Stationen Berliner Tor und Aumühle wurde das neue Software Release umfangreich und unter unterschiedlichen Umweltbedingungen wie etwa Tag- und Nachtfahrten getestet. Das Ziel der zweiten Testkampagne war zum einen, den aktuellen Entwicklungstand auf Herz- und Nieren zu prüfen und zum anderen, neue Daten für die Weiterentwicklung des Systems aufzuzeichnen. Mit dem erfolgreichen Abschluss der Tests konnten noch bestehende Fehler im aktuellen System identifiziert werden. Es gilt nun, diese im folgenden Release zu beheben. Die kurzen Abstände zwischen Entwicklung und Testphase ermöglichen eine schnelle Reaktion, wodurch eine effiziente Softwareentwicklung sichergestellt wird.

Ein Blick in den Zug verdeutlicht: Das Fahrzeug gleicht an vielen Stellen nicht mehr länger einer S-Bahn. Wo einst Sitzbänke ihren Platz hatten, nehmen jetzt zum Teil Computer, Verkabelungen, Onboard-Lokalisierungseinheiten sowie ein leistungsfähiger Fusionsrechner den Raum ein. Für die Speicherung der enormen Datenmengen ist ein eigener „Datalogging-Server“ – ein Verbund aus einer Vielzahl von SSD-Festspeichern – verantwortlich. Hier werden die von den sensorbasierten Augen des Zuges gesammelten Daten gebündelt, um sie im Nachgang u.a. für technische Analysen, das Training von maschinellen Lernverfahren und die Weiterentwicklung des Gesamtsystems nutzen zu können.