Eisenbahnbezogene Forschung

Indres

Digital verfügbare Daten von Bahnsteigen, Gleisen und Signalen bilden seit vielen Jahren das Herzstück verschiedenster Anwendungen im Bahnbereich, von der Reisenden-Assistenz über Baumaßnahmen aller Art bis hin zu Signaltechnik und Betriebsüberwachung. Viele kleinere Bahnen verfügen hier aber nicht über entsprechende Datenbanken sowie Methoden und Mittel, diese Daten zu erfassen und auch dauerhaft zu pflegen. Folge sind nicht nur ein hoher manueller Aufwand bei den Bahnen und unterschiedlichste Daten­formate und Datenbanken, sondern vor allem die äußerst geringe Verfügbarkeit und Verlässlichkeit dieser Daten, was digitale Prozesse im Bahnbe­reich nachhaltig behindert und Marktnachteile mit sich bringt.

Indres hat eine Infrastrukturdatenbank für kleinere Eisenbahnen geschaffen, damit diese Infrastrukturbetreiber sowie Verkehrsdienstleister, Behörden und die Öffentlichkeit auf eine einheit­liche, kohärente und digitale Datenbasis für Planungen, Berichte und den Bahnbetrieb zurück­greifen und Daten frei für unterschiedlichste Anwendungen nutzen können. Zusätzlich wurde eine einheitliche Schnittstellenlandschaft beschrieben und stimuliert, damit ein reibungsloser Datenaustausch und eine Verwendung in der Praxis und Drittprojekten vereinfacht wird.

Basierend auf den Ergebnissen der Vorstudie Indres-M und den dort aggregierten Anforderungen potentieller Nutzer wurden im Rahmen von Indres die Datenstrukturen im Bahn-Sektor abgestimmt, dokumentiert und Pflege­konzepte beschrieben. Für die Dateneingabe und -pflege wurden performante Datenbanken und webbasierte Bedienoberflächen geschaffen und durch die zukünftigen Nutzer getestet. Für die Erstattributierung der Netze wurden einerseits Daten neu erfasst, andererseits aber auch auf bereits existierende heterogene Infrastrukturdaten zurückgegriffen, wie sie (teilweise auch nicht digital verarbeitbar und in vielfältiger Ausführung) bereits bei den einzelnen NE-Bahnen verfügbar sind. Diese in „Silos“ vorgehaltenen Daten wurden im Rahmen des Projekts analysiert, synchronisiert und miteinander verschnitten, so dass sie in aufbereiteter Form im Eisenbahn-Infrastrukturdaten-Register abgelegt, gepflegt und aktualisiert werden können. In die Fusion der Daten wurden auch die bereits in der Mobilithek abgelegten geeigneten Daten eingebunden.

Seit Herbst 2023 ist die entwickelte Lösung im Rahmen des Projektes prototypisch im Praxisbetrieb und den EVU und EIU zur Verfügung gestellt. So ist fortan eine Trassensuche auf den Netzen der beteiligten EIU über den öffentlich zugänglichen Trassenfinder der DB InfraGO möglich. Über eine neu entwickelte Schnittstelle können die EIU die Verfügbarkeit ihres Streckennetzes im Trassenfinder eigenständig verwalten. Die Betreuung und Pflege der Datenbank und der entwickelten Schnittstellen erfolgt bis mindestens Ende 2026. Einer Erweiterung der Datenbank um neue Funktionen und zusätzliche EIU und EVU stehen wir offen gegenüber. Bitte sprechen Sie uns an! 

• Projektsteckbrief des BMDV
• Auftakt-Pressemeldung der Praxispartner Eisenbahnen und Verkehrsbetriebe Elbe-Weser und Regio Infra Nord-Ost
• Kundeninformation der DB InfraGO zum Start der Einbindung in den Trassenfinder (ehemals: DB Netz)

Projektlaufzeit: 1. Juli 2020 bis 31. Oktober 2023
Förderkennzeichen: 19F2133A
Gefördert durch das Bundesministerium für Digitales und Verkehr (ehemals: Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur)

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INDRES-M

Das Forschungsprojekt Indres wurde durch eine Machbarkeitsstudie unter dem Titel INDRES-M vorbereitet, bei der die Machbarkeit und der Bedarf bei EIU, EVU und weiteren Beteiligten (Behörden wie BMVI, EBA, DZSF, DESTATIS, ...) untersucht wurde. Kernziel von INDRES-M war die Erarbeitung einer pro­zessorientierten und bedienerfreundlichen digi­talen Lösung, mit der kleinere Eisenbahnen eine ein­heit­liche, kohärente und digitale Datenbasis ihrer In­fra­strukturen langfristig sicherstellen und nutzen können. Die Realisierbarkeit eines solchen NE-Infrastruktur­daten-Registers zur Einbindung in bestehende Geschäftsprozesse wurde im Rahmen einer Machbarkeitsstudie geprüft werden. Die Projektlaufzeit betrug 9 Monate und beinhaltete 4 Arbeitspakete.

Projektsteckbrief des BMVI

Pressemeldung des DLR

Projektlaufzeit: 1. Mai 2019 bis 31. Januar 2020
Förderkennzeichen: VB18F1021A
Gefördert durch das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur

AZubiG – Elektroniksystem zur automatischen Zugbildung für Güterwagen

Das zu transportierende Güter­verkehrs­aufkommen ist in den letzten Jahren stetig angewachsen. Eine weiterhin steigende Transport­leistung ist zukünftig ebenfalls zu erwarten. Jedoch profitieren nicht alle Verkehrsträger gleichermaßen von diesem Wachstum. Besonders die Transport­leistung des Schienen­güter­verkehrs stagniert seit einigen Jahren. Dem gegenüber steht die Tatsache, dass der schienen­gebundene Güter­verkehr besonders auf der freien Strecke, also allen Strecken­abschnitten, die weder Bahnhöfen noch sonstigen Bahn­anlagen zugehörig sind, sowohl ökologische als auch ökonomische Vorteile gegenüber beispielsweise dem Straßen­verkehr aufweist. Allerdings müssen vor Fahrt­beginn Zug­ver­bände in der Transport­quelle zusammen­gestellt und im Anschluss in der Senke wieder aufgelöst werden. Diese Rangier­tätigkeiten erfolgen in Rangier­bahnhöfen oder Zug­bildungs­anlagen und sind in der Regel sehr personal-, kosten- und zeitintensiv. Darunter leidet die wirtschaftliche Effizienz der gesamten schienen­gebundenen logistischen Wertschöpfungs­kette. Darüber hinaus handelt es sich beim Rangieren um eine Risiko­tätigkeit für das Personal. Ziel sollte es daher langfristig sein, Rangier­arbeiten weitestgehend auto­matisiert. Das Vorhaben Elektroniksystem zur automatischen Zugbildung für Güterwagen, kurz AZubiG, stellt sich diesen Herausforderungen des Schienen­güter­verkehrs.

In AZubiG soll ein Gesamtsystem für die Automatisierung von Rangier­prozessen in Zugbildungs­anlagen auf Basis eines elektrisch angetriebenen Rangier­roboters und einer hochverfügbaren Ortung und Kommunikation der Güterwagen entstehen und bis zur Demonstrator­reife geführt werden. Es soll eine kostengünstig nachrüstbare System­innovation entstehen, welche interoperabel mit herkömmlichen Rangier­systemen ist. Als potentielle Nutzungs­möglichkeiten nach einem erfolgreichen Vorhaben sind vor allem Rangier­stellen denkbar, bei denen durch ein geringes Verkehrs­aufkommen keine großen Rangier­bahnhöfe gerechtfertigt sind.

Durch AZubiG wird ein Grundstein für elektromobile Logistik im Schienen­güterverkehr gelegt werden. AZubiG ermöglicht zusätzlich einen automatischen und hochflexiblen rund um die Uhr im Rangier- und Bahn­betrieb. Damit wird die letzte Meile auf der Schiene und somit das Gesamt­system Eisen­bahn wieder wettbewerbsfähig und kann seine ökologischen und ökonomischen Vorteile ausspielen.

Projektlaufzeit: 1. Juni 2020 bis 30. Juni 2024
Förderkennzeichen: 16ME0051-K
Gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung

Projektsteckbrief des BMBF

Evipos – Erhöhung der Verfügbarkeit und Integrität der Positionsbestimmung für den Innovativen Güterwagen der Zukunft

Das Forschungsprojekt EVIPOS leistete einen Beitrag zur Weiterentwicklung des Konzepts sogenannter "Innovativer Güterwagen", indem ein multifunktionales sowie energieeffizientes Ortungs- und Kommunikationskonzept entwickelt wurde. Neben der Schätzung von Distanzen durch mehrere Ortungssysteme und der SLAM-Positionierung erfolgte eine Stützung dieser Daten einerseits durch zusätzliche Inertialsensorik und andererseits durch Einbeziehung von Geodaten und deren Bereitstellung für alle EVIPOS-Transceiver. Durch eine Vernetzung der Wagen lässt sich damit auch eine kooperative Ortung auf Basis des SLAM-Verfahrens über Nachbarschaftsbeziehungen realisieren. Somit wurde eine Basis für eine nahtlose Ortung von Outdoor- zu Indoor-Umgebungen im Bahnumfeld geschaffen.

Die Projektlaufzeit betrug 36 Monate und beinhaltete 9 Arbeitspakete. Bahnkonzept stellte im AP 8 die Geodaten bereit, um einerseits für das SLAM-Verfahren selbst und um andererseits auch für Tests und Kalibrierung der zu entwickelnden Lösungen geographisch verortete Infrastrukturdaten der Bahnnetze vorliegen zu haben. In AP 9 wurden umfangreiche Feldversuche in Rangierbahnhöfen, Abstellanlagen und Ausbesserungswerken der assoziierten Partner durchgeführt. Im Fokus stand die Bewertung der Kontinuität und Genauigkeit der Positionsbestimmung von bewegten Eisenbahngüterwagen unter wechselnden Verfügbarkeiten von Ortungssystemen.

Projektlaufzeit: 1. Januar 2017 bis 31. Dezember 2019
Förderkennzeichen: 1IS16036A-F
Gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung