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S-Bahn Berlin

Innovatives Hinderniserkennungssystem

von Siemens Mobility

In einer Pressemitteilung vom 12.07.2024 informierte Siemens Mobility München darüber, dass in einem gemeinsamen Testbetrieb mit der S-Bahn Berlin das Innovatives Hinderniserkennungssystem von Siemens im laufenden Regelbetrieb im Netz der Berliner S-Bahn getestet wird (auszugsweise):

Der automatische Fahrbetrieb hat eine wichtige Funktion bei der Erhöhung der Kapazität und Stärkung der Schiene. Siemens Mobility testet zusammen mit der S-Bahn Berlin erstmalig im regulären Betrieb ein digitales Hinderniserkennungssystem - ein zentraler Technologiebaustein für das vollautomatisierte Fahren.

Ziel des Projektes ist es, die Leistungsfähigkeit des Hinderniserkennungssystems im täglichen Betrieb bei unterschiedlichen Witterungs- und Streckenbedingungen 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. Hinderniserkennungssysteme sollen in Zukunft Triebfahrzeugführende 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.

Die Erprobung erfolgt in partnerschaftlicher 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 ausgewertet.

Technisch kommen als Sensoren u.a. leistungsfähige LiDARe für den Nah- und Fernbereich und 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 bereits mehrfach 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.

Siemens als Technologieführer im Bereich Bahnautomatisierung und die Deutsche Bahn verfolgen in der Sektorinitiative Digitale Schiene Deutschland einen neuartigen Ansatz, um die Einführung dieser Technologien im Bahnbereich zu beschleunigen und Innovation in Deutschland zu fördern: Ausgewählte Daten aus dem täglichen Betrieb mit Hindernissen im Gleis werden anonymisiert zentral bereitgestellt und können zu Forschungszwecken – z.B. zum Training von KI-Modellen oder zur Systemvalidierung – eingesetzt werden.

Nach einer einjährigen Testphase über alle Jahreszeiten hinweg, soll das Assistenzsystem anschließend auch bereit für den Einsatz als Notbrems-Assistenzsystem, das die Triebfahrzeugführende im Hintergrund unterstützt, sein. Mit den darüber hinaus gesammelten Daten wird es dann möglich sein, das System in Verbindung mit weiteren Automatisierungskomponenten für das fahrerlose Fahren bei niedrigen Geschwindigkeiten einzusetzen, zum Beispiel im Depot oder beim Ab- und Bereitstellen von Fahrzeugen. Der Feldversuch ermöglicht:

• Erkenntnisgewinn bezüglich Randbedingungen für die Hinderniserkennung durch gemeinsame Datenauswertung,
• Ermittlung der Leistungsfähigkeit der Sensorik - bei besonderen betrieblichen Bedingungen - z.B. bei Regen, Nebel, Schnee und Verschmutzung,
• Minimierung der Risiken im Zusammenhang mit Planungsvorhaben (Technik, Kalkulation, Termine),
• Die optimale Einstellung des Systems, um Fehlalarme zu vermeiden als notwendige Voraussetzung für den fahrerlosen Betrieb.

Die Kooperationspartner Siemens Mobility, Deutschen Bahn AG (S-Bahn Berlin GmbH, DB InfraGo, DB Systemtechnik) und die Länder Berlin und Brandenburg mit dem Verkehrsverbund Berlin/Brandenburg werden im Forschungsvorhaben die Erkenntnisse und Daten aus dem Projekt gemeinsam auswerten. Der Prototypeneinbau von Sensor-Sets zur Hinderniserkennung in ein Fahrzeug der S-Bahn Berlin GmbH ist bereits erfolgt. Perspektivisch ist die Ausstattung von bis zu 10 Fahrzeugen der Berliner S-Bahn Flotte im Rahmen des Feldversuches möglich. Nach Abschluss des Probebetriebes ist ein Rückbau der Sensoren geplant.

Quelle: Pressemitteilung von Siemens, 12.07.2024 - Reference Nummer: HQMOPR202407086960DE

Die Fotos zeigen die Sensoren, welche zusätzlich über der Scharfenbergkupplung des Triebwagens 484 084A angebracht wurden
Berlin-Jungfernheide, 19.01.2025 - Fotos: Olaf Hoell

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