IMPACT

Positionsbestimmung von Zügen mittels Magnetfeld

Für Feldversuche wurde ein speziell ausgestatteter Hochgeschwindigkeitszug, das „advanced TrainLab“ der Deutschen Bahn, als Versuchsträger für die robuste Multisensorlokalisierung und zuverlässige, latenzarme Kommunikation mit Hochfrequenztechnik, Spezialantennen und Sensoren an Bord umgerüstet. Damit wurden umfangreiche Versuchsreihen und Experimente in realen Szenarien durchgeführt.

Ziel des Projektes IMPACT ("Intelligent Magnetic Positioning for Avoiding Collisions of Trains") ist die Erforschung und prototypische Realisierung eines zuverlässigen und hochverfügbaren Lokalisierungssystems für Schienenfahrzeuge, das unabhängig von dedizierter Infrastruktur ist und auf Methoden aus dem Umfeld der künstlichen Intelligenz (KI) basiert. Dies soll durch eine neuartige magnetfeldbasierte Positions- und Geschwindigkeitsmessmethode in Kombination mit einer erlernbaren digitalen Karte und herkömmlichen ausschließlich fahrzeugseitigen Sensoren wie Inertialsensorik und GNSS erreicht werden. Das Lokalisierungssystem soll in die Lage versetzt werden, mittels „machine learning“ selbständig relevante Sensorparameter zu erlernen und sich so auch einfach in bestehenden Fahrzeugen nachrüsten lassen. Es wird erwartet, durch die Ergebnisse des FuE-Vorhabens die Verfügbarkeit einer gleisgenauen Positionslösung auch unter kritischen Umgebungsbedingungen nochmals deutlich erhöhen zu können. Der Ansatz bietet die Möglichkeit, die Sicherheit und Effizienz des Schienenverkehrs in Zukunft durch KI maßgeblich zu erhöhen.

Gefördert von: Das Verbundprojekt wird vom Bayerischen Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie gefördert und gemeinsam mit der Instituts-Ausgründung Intelligence on Wheels durchgeführt, welche das am Institut entwickelte Railway Collision Avoidance System (RCAS) zur Marktreife gebracht und in mehreren Ländern im Einsatz hat.

Video : Zu­kunfts­tech­no­lo­gi­en für den Schie­nen­ver­kehr - Messkampagne im Laborzug (dt. Version)
Am 11. März 2021 haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des DLR-Instituts für Kommunikation und Navigation zusammen mit der Ausgründung Intelligence on Wheels (IoW) eine zweiwöchige Versuchsreihe mit Technologien für den sicheren, effizienten und flexiblen Zugverkehr von morgen erfolgreich abgeschlossen. Ziel der Forschungsarbeiten des DLR ist es, mehr Passagier- und Güterverkehr auf die Schienen zu bringen, den Fahrgastkomfort durch weniger Umsteigen zu erhöhen, notwendige Bahnübergänge besser abzusichern und eine flexiblere Zusammensetzung der Züge zu ermöglichen, um Streckenkapazitäten zu optimieren. Für diese Messkampagne war ein speziell ausgestatteter Hochgeschwindigkeitszug, das „advanced TrainLab“ der Deutschen Bahn, als rollendes Labor mit Hochfrequenztechnik, Spezialantennen und Sensoren an Bord im Einsatz. Die Fahrt führte von Halle über Göttingen, Berlin, München und Herrsching, bis nach Augsburg und dabei waren zwei Projektteams des Instituts für Kommunikation und Navigation unermüdlich im Einsatz. Im Projekt „V2X-DuRail“ werden insbesondere Funksysteme im Frequenzband bei fünf Gigahertz untersucht, die eine sichere Kommunikation zwischen Zügen, Teilzügen und Wägen, und mit dem kreuzenden Straßenverkehr ermöglichen sollen. Für das Bahnsystem der Zukunft ist es zudem essenziell, jederzeit zuverlässig bestimmen zu können, wo sich ein Zug befindet, wie lange er ist und ob er noch vollständig ist. Das Projektteam von „IMPACT“ erschließt dazu eine neue Lokalisierungsmethode, die Magnetfeldmessungen nutzt und auch dort funktioniert, wo die Satellitennavigation an ihre Grenzen stößt.
Credit:

DLR

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