SAMIRA

Shunting Assistant & Monitoring Interface for Autonomous Rail Applications

 Shunting Assistant & Monitoring Interface  for Autonomous Rail Applications

Zuwendungsgeber: Leitmarktagentur NRW
Förderkennzeichen: EFRE-0801677
Fördersumme: ca. 330000 Euro
Projektdauer: September 2019 - September 2022
Betreuender Professor: Prof. Dr. Raphael Pfaff
Wissenschaftlicher Bearbeiter: Katharina Babilon, Matthias Blumenschein

Das Projekt SAMIRA wird die Digitalisierung in der letzten Meile ermögli­chen, die erforderlichen Ressourcen reduzieren und die erste Basis für einen autonomen Eisenbahnbetrieb bilden. Damit wird die Wettbewerbsfähigkeit des Verkehrsträgers Schiene deutlich verbessert.

Rangierfahrten mit langen Rangierabteilungen werden heute im Zwei­mann-Betrieb durchgeführt, da der Einmann-Betrieb mit Funk­fernsteue­rung wegen der damit verbundenen Wegezeiten bei Richtungs­wechsel viel zu zeitintensiv und ineffektiv ist. Außerdem ist der Einsatz von Funkfern­steue­rungen bei Zuglän­gen größer 550m in be­stimmten Be­reichen auf­grund von ge­störten Funk­übertra­gungen keine sichere Lösung.

Das langfristige Ziel ist daher, Rangierfahr­ten, z.B. ganzer KV-Züge in Hafenberei­chen, autonom durch­führen zu können. Kurzfristig hilft schon die Reduzie­rung des benötigten Personalbedarfs um z.B. die Fahrten mit nur einem LRF durchführen zu kön­nen. Hierzu müssen technische und organi­satorische Lösungen entwickelt werden, die es dem Triebfahrzeugführer ermöglichen, die Übersicht über den zu befahrenden Streckenabschnitt zu bekommen und er mit einer dafür ent­wickelten Sensorik eine nahtlose und sichere (Gefahren-)Überwachung des Gleisbereichs sowohl bei gezogenen als auch bei geschobenen Rangierfahr­ten erhält. In einer zweiten Stufe kann diese Technik dann als Basis für einen automatischen Rangier­betrieb in abge­schlossenen Bereichen dienen, d.h. als Vorstufe zum auto­nomen Betrieb. Hierauf zielt das Konzept SAMIRA ab, bei dem das Zugende mit einer elek­tro­nischen Kamera und weiterer Umfeldsen­sorik (Radar, Lidar) ausge­stattet wird. Dieses Sensormodul, kombiniert mit einer sehr sicheren und latenz­armen Echtzeit-Übertragung des Live-Bildes und der Sensordaten in den Führerstand, ermöglicht dem Lokführer eine ge­schobene Fahrt “auf Sicht“ sicher durchzuführen, ohne dafür die Lokomotive verlassen zu müs­sen.

Da­bei sind so­wohl die Sen­sorik zur Ge­fahrraum - Überwa­chung als auch die Daten­übertra­gung sicher­heits­rele­vante Kompo­nenten, die die bahnspezifi­schen Anforderun­gen er­füllen müs­sen. Das Live-Bild be­kommt der Lok­füh­rer sicher und latenzfrei über ein dediziertes, abgesi­chertes Mesh-Netz­werk übertra­gen. Dazu werden in die­ses Live-Bild viel­fäl­tige Infor­ma­tio­nen, Daten und Warn­hin­weise proji­ziert.

Zusätzliche statio­näre Mo­dule zur Gleis­überwachung erhöhen die Sicherheit im Gleis und eine in das Ge­samtsystem integrierte RTK-Station zur präzisen Positionsbe­stimmung er­möglicht eine gleisgenaue Ortung des Zuges.

Aus den gewonnenen Da­ten wird eine Live-Karte der Übergabe-/ Güter­bahn­höfe erstellt, die nicht nur die Sicher­heit weiter erhöht, sondern auch höhere Flexibi­lität beim Rangierbe­trieb er­möglicht und allen Mitar­bei­tern mit mobilen End­geräten aktuell zur Verfü­gung steht.

Weiterhin bildet das Mesh-Netzwerk die Basisstruktur für Logistik 4.0, da sich weitere Geräte flexibel und schnell n die Kommunikation einbinden lassen.