Lokalisierungsmethoden für die vollautomatisierte Zugfahrt
Lokalisierung im Fokus: Im Projekt AutomatedTrain werden Lokalisierungsmethoden für den Use Case der vollautomatisierten Bereit- und Abstellungsfahrt erprobt.
Im fahrerlosen Betrieb muss der Zug selbständig auf Objekte im Umfeld reagieren. Damit ein GoA 4-System sicher reagieren kann, muss es die eigene Position kontinuierlich und hochgenau bestimmen können. Eine zentrale Aufgabe des Projektes AutomatedTrain ist dabei die Ableitung von Anforderungen sowie die Umsetzung geeigneter Lokalisierungsmethoden inklusive ihrer Bewertung von Eignung und Validität. Betrachtet werden unter anderem die ETCS-Odometrie, GNSS (Global Navigation Satellite System), landmarkenbasierte Lokalisierung sowie Kombinationen aus diesen Ansätzen.
Besonderes Augenmerk liegt auf der kritischen Bewertung satellitengestützter Verfahren, die bislang häufig als Referenz für Lokalisierung dienen. Verdeckte Sichtverbindungen zu Satelliten, Reflexionen und Störsender können die Positionsbestimmung jedoch erheblich beeinträchtigen oder sogar unmöglich machen. Im Projekt wird daher im Einsatzgebiet untersucht, wie sich durch eine präzisere, geometrische Analyse der Umgebung Abschattungen einzelner Satelliten erkennen lassen. Reflexionen verdeckter Signale können so als Störeinflüsse identifiziert und betroffene Satelliten gezielt ausgeschlossen werden, was die Positionsgenauigkeit deutlich verbessern kann. Als weiterer vielversprechender Ansatz gilt die landmarkenbasierte Lokalisierung. Mithilfe von Wahrnehmungssensoren werden streckenseitige Elemente aus hochgenauen digitalen Karten wiedererkannt, wodurch eine präzise Positions- und Orientierungsbestimmung möglich wird. Dieses Verfahren wurde bereits erfolgreich erprobt.
Entscheidend ist daher nicht ein einzelnes Verfahren, sondern die intelligente Kombination mehrerer Ansätze. Erst das Zusammenspiel von ETCS-Odometrie, GNSS und landmarkenbasierter Lokalisierung ermöglicht ein robustes und präzises Gesamtsystem. In einem aktuellen Fachartikel in der Maiausgabe des Eisenbahningenieurs geben die Autor:innen anhand des Use Cases „vollautomatisierte Bereit- und Abstellungsfahrten“ im Projekt AutomatedTrain einen Einblick in das Thema, erläutern Anforderungen an Lokalisierungsmethoden und stellen durchführbare Tests sowie weitere Einsatzmöglichkeiten vor.
Das Entwicklungsprojekt AutomatedTrain ist eine Kooperation von neun Partnern aus unterschiedlichen Branchen. Im Rahmen des Projekts werden Systeme für vollautomatisierte Abstellungs- und Bereitstellungsfahrten spezifiziert, entwickelt und erprobt. Nach dem erfolgreichen Abschluss des Projekts können die Industriepartner auf Grundlage der erzielten Ergebnisse unmittelbar mit ihren Serienentwicklungsphasen starten.
AutomatedTrain wird gefördert durch die Bundesrepublik Deutschland und die Europäische Union. Zuwendungsgeber sind das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages sowie die Europäische Union.
