Berichte aus dem DLR-Institut für Verkehrssystemtechnik, Band 8, Entwicklung eines Demonstrators für Ortungsaufgaben mit Sicherheitsverantwortung im Schienengüterverkehr (DemoOrt), Abschlussbericht der Phasen 1 und 2

Abstract

Die Positionsbestimmung von Schienenfahrzeugen spielt eine zentrale Rolle in der Sicherheit des Bahnbetriebs, weil diese Information sowohl für die Fahrwegsicherung als auch für die Zugbeeinflussung verwendet wird. Die Basis der Eisenbahnsicherung ist die sichere Information über die topologische Position aller Züge und die sichere Freimeldung der Gleise. Daher sind sowohl die Gewinnung der Information über die Zugposition als auch der Vollständigkeitsüberwachung der Züge hoch sicherheitsrelevant. Um die betriebliche Sicherheit nachweisen zu können, muss die Erfüllung hoher Anforderungen an die Genauigkeit, Korrektheit, Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit der Ortungsinformationen nach den Sicherheitsstandards der Eisenbahn nachgewiesen werden. Aus dem Bahnbetrieb resultieren weitere Anforderungen wie z. B. die Gleisselektivität oder zeitliche Anforderungen um die Leistungsfähigkeit der Zugfolge erhalten zu können. Um die Eisenbahn auch ökonomisch konkurrenzfähig zu machen, muss ein neues innovatives System sowohl in der Beschaffung wie auch im Betrieb kostengünstig sein. Ein Ansatz alle diese Ziele zu erreichen, ist es die gesamte Technologie für die Ortung an Bord der Züge zu konzentrieren. Das Ziel des Projektes “Entwicklung eines Demonstrators für Ortungsaufgaben mit Sicherheitsverantwortung im Schienengüterverkehr – DemoOrt“ ist die Demonstration der Funktionalität parallel zur detaillierten Untersuchung der Sicherheit wie auch der ökonomischen Effizienz eines solchen fahrzeugautonomen Systems. Das hier entwickelte und untersuchte System basiert auf einem Globalen Satellitennavigationssystem (GNSS) – heute das amerikanische GPS, in Zukunft das Europäische GNSS GALILEO – in Kombination mit einer digitalen Karte und einem neuen innovativen Wirbelstromsensor. Das DemoOrt-Konsortium besteht aus dem Institut für Verkehrssicherheit und Automatisierungstechnik (iVA) der Technischen Universität Braunschweig (TU-BS), dem Institut für Mess- und Regelungstechnik (MRT) der Universität Karlsruhe, Bombardier Transportation Rail Control Solutions (BT-RCS) und dem Institut für Verkehrsystemtechnik (ITS) des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). Dieser Bericht stellt die Ergebnisse der Phasen I und II der vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie geförderten Projektes DemoOrt dar. In der ersten Phase wurde das System spezifiziert und die Anforderungen bezüglich Funktionalität, Sicherheit und Wirtschaftlich¬keit gesammelt. Ebenso wurden zwei Prototypen aufgebaut und im Labor getestet. In der zweiten Phase wurden diese beiden Prototypen in Zügen eingebaut. Das System wurde auf je einer Strecke von Ettlingen nach Bad Herrenalb in der Nähe von Karlsruhe und von Poprad nach Štrbské Pleso in der Hohen Tatra in der Slowakischen Republik getestet und demonstriert. Diese Demonstrationen fanden Ihren Abschluss im Jahr 2009 zusammen mit dem Abschluss der Studien über Sicherheit und Wirtschaftlichkeit sowie der Auswertung der gesammelten Daten.