Deutsches Zentrum für Schienenverkehrsforschung beim Eisenbahn-Bundesamt

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Fachmitteilung 12 / 2021 vom: 15.07.2021, Thema: Das DZSF

DZSF und EBA starten Aufbau eines ETCS-Labors und zwei weitere FuE-Projekte zur Digitalisierung des Bahnsektors

Schienenverkehrsforschung vom A - wie ATO bis Z - wie Zustandsüberwachung.

Das DZSF zeigt auch in diesem Monat sein breites Forschungsspektrum. Mit renommierten Partnern wird in den nächsten Monaten wieder an innovativen Ideen und komplexen Fragestellungen des Bahnsektors gearbeitet.

Zum Beispiel im Bereich ETCS. Das Thema ETCS spielt eine zentrale Rolle bei der Interoperabilität im europäischen Eisenbahnverkehr aber auch für die technikgestützte Kapazitätsverbesserung im Streckennetz.

Um aktiv die Forschung und Entwicklung dieses europäischen Zugsicherungssystems vorantreiben zu können, errichtet das Eisenbahn-Bundesamt (EBA) gemeinsam mit dem Deutschen Zentrum für Schienenverkehrsforschung (DZSF) in den Außenstellen München und Dresden ein eigenes ETCS-Forschungslabor. Zur Entwicklung des ETCS Labors im Bereich Soft- und Hardware konnten wir als Partner die Firma Cleasy gewinnen, die bis Mitte 2023 alle Rahmenbedingungen der Forschungsumgebung aufbauen wird

Darüber hinaus starten zwei weitere Forschungsprojekte im Rahmen des Bundesforschungsprogramms Schiene. Diese möchten wir Ihnen hier kurz vorstellen:

Sensorik als technische Voraussetzung für ATO-Funktionen

Das automatische Fahren auf der Schiene ist Gegenstand aktueller Forschung und Entwicklung in der Wissenschaft und Industrie. Erste Systeme in begrenzten Einsatzumgebungen sind bereits im Betrieb und zusätzlich existieren Prototypen und Pilotsysteme, die im Testbetrieb die Erfahrungs- und Datengrundlage für die Weiterentwicklung der Systeme erweitern sollen.

Die Entwicklung der dazu nötigen Software verfolgt datenbasierte Ansätze, wie z.B. Methoden der künstlichen Intelligenz, bei denen die Software an den Daten trainiert wird. Weiterhin sind die Verifizierung und Validierung und letztlich der Nachweis der funktionalen Sicherheit auf Testdaten angewiesen. Dabei sind die Sensordaten, wie sie das Fahrzeug im Betrieb aufnimmt, besonders bedeutend.

Für die sensorische Ausstattung der Fahrzeuge hat sich noch kein Standard herausgebildet, weder was die Auswahl der einzusetzenden Sensortypen angeht, noch deren Leistungsdaten und damit zusammenhängende Randbedingungen. Projektziel ist, zu ermöglichen, dass eine gemeinsame oder allgemein zugängliche Datenbasis entstehen kann.

Um dies zu befördern, entsteht im Projekt eine Übersicht über die verfügbaren Sensorsysteme für ATO. Es wird der Bedarf im Sektor ermittelt und eine Referenz-Sensorik-Ausstattung spezifiziert. Diese kann die Grundlage für spätere Datenerfassungs-Projekte bilden, bei denen im Betrieb Sensordaten, für die spätere Nutzung in der ATO-Entwicklung, gesammelt werden.

Auftragnehmer und Bearbeiter des Projekts sind die DB Systemtechnik GmbH und in Unterbeauftragung die TH Ostwestfahlen Lippe und das Fraunhofer IOSB.

Systematisierung der Infrastruktur-Instandhaltungsplanung und Beschreibung der Anwendung von Predictive Maintenance

Die Instandhaltung der Schieneninfrastruktur erfordert eine sorgfältige Planung. Im Projekt wird dieser Planungsprozess und seine einzelnen Schritte systematisiert. Ausgehend davon sollen Anwendungsmöglichkeiten für das Konzept der vorausschauenden Instandhaltung (Predictive Maintenance) beschrieben werden.

Es wird bewertet, wie die einzelnen Planungsaufgaben in den unterschiedlichen Schritten von der Nutzung datenbasierter PM-Methoden profitieren können.

Als Ergebnis des Projekts - für welches die DB Systemtechnik gemeinsam mit Instandhaltungsexperten der DB Netz AG beauftragt wurden - wird auch ein Leitfaden vorliegen, der zukünftige Entwicklungen von PM-Anwendungen ermöglicht.

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