Ziel des Projekts ist es, die Leistungsfähigkeit des Hindernis-Erkennungssystems im täglichen Betrieb bei unterschiedlichen Witterungs- und Strecken-Bedingungen zu evaluieren, Erkenntnisse für die Weiterentwicklung des Systems sowie zur optimalen Positionierung der Sensoren zu gewinnen. Dafür zeichnet das System ohne Störung des Fahrbetriebs während der Projektlaufzeit im Hintergrund Daten auf. Hindernis-Erkennungssysteme sollen in Zukunft Triebfahrzeugführer unterstützen, Unfälle zu vermeiden. Damit stabilisieren sie den täglichen S-Bahn Betrieb und steigern die Pünktlichkeit. Sie sind eine zentrale Technologie, um das zukünftige digitale und vollautomatisierte Fahren zu ermöglichen.
Albrecht Neumann, CEO Rolling Stock bei Siemens Mobility, sagte am 12. Juli 2024: „Intelligente Fahrzeuge, die Triebfahrzeugführende bei Routinetätigkeiten entlasten und bei der Arbeit unterstützen, sind die Zukunft des digitalen Schienenverkehrs. Solche Fahrzeuge rüsten sich selbsttätig auf- und ab, stellen den energieoptimierten Fahrbetrieb sicher, reagieren sicher auf Hindernisse im Gleis und können sich vollautomatisiert im Depotbereich bewegen.“
Die Erprobung erfolgt in Zusammenarbeit zwischen der Siemens Mobility GmbH (Einbauanleitung, Sensoren, Hardware, Software und digitale Karte), der S-Bahn Berlin GmbH (Fahrzeug, Einbau, Betrieb) und der Digitalen Schiene Deutschland/DB InfraGo (Digitale Karte, Offene Datenplattform). Die Ergebnisse werden gemeinsam mit dem Verkehrsverbund Berlin-Brandenburg (VBB) ausgewertet.
Technisch kommen als Sensoren unter anderem leistungsfähiges LiDAR (Light Detection and Ranging) für den Nah- und Fernbereich sowie verschiedene (Infrarot-)Kameras zum Einsatz. Die Algorithmen für die Auswertung der Sensordaten sind speziell für den Bahnbereich im Forschungsprojekt „Berlin Digitaler Bahnbetrieb (BerDiBa)“ von Siemens in Berlin-Adlershof entwickelt und optimiert worden. Über eine digitale Karte wird die Position des Zuges mit der Position der erkannten Objekte permanent abgeglichen. Auf dieser Basis kann entschieden werden, ob gewarnt oder gebremst werden soll. Zum ersten Mal kommt dafür eine neu entwickelte Karte von DB InfraGo zum Einsatz, die die Realität zentimetergenau in 3D abbildet.
Nach einer einjährigen Testphase über alle Jahreszeiten hinweg soll das Assistenzsystem auch als Notbrems-Assistenzsystem, das die Triebfahrzeugführer im Hintergrund unterstützt, einsatzbereit sein. Mit den darüber hinaus gesammelten Daten wird es dann möglich sein, das System in Verbindung mit weiteren Automatisierungs-Komponenten für das fahrerlose Fahren bei niedrigen Geschwindigkeiten einzusetzen, zum Beispiel im Depot oder beim Ab- und Bereitstellen von Fahrzeugen.
Der Prototypen-Einbau von Sensor-Sets zur Hindernis-Erkennung in ein Fahrzeug der S-Bahn Berlin ist bereits erfolgt. Perspektivisch ist die Ausstattung von bis zu 10 Fahrzeugen der Berliner S-Bahn-Flotte im Rahmen des Feldversuchs möglich. Nach Abschluss des Probebetriebs ist ein Rückbau der Sensoren geplant.
Text: red/pr, Bild: Deutsche Bahn AG / Oliver Lang