Next Generation Train Bericht mit Vorschlag eines integrierten Antriebs- und Bremsregelkonzeptes

Kurzfassung

Aus regelungstechnischer Sicht ist der Next Generation Train (NGT) hinsichtlich der fahrdynami-schen Aufgaben ein überaktuiertes System. Der NGT verfügt über mehr Aktuatoren als für die grundsätzlichen Aufgaben Antreiben und Bremsen benötigt werden. Dadurch existieren Freiheits-grade, die eine zusätzlich Berücksichtigung von Aspekten wie beispielsweise des Fahrkomforts, der Stabilisierung gegen Seitenwindlasten und einer Verschleißoptimierung in einer integrierten Regelung ermöglichen. Dabei müssen die Anforderungen aus der mechatronischen Spurführung berücksichtigt werden, die es ermöglicht, dass das Konzept der NGT-Fahrwerke die verschiedenen Anforderungen an ein Fahrwerk in einer bisher noch nie erreichten Kombination erfüllen kann: Hochgeschwindigkeit, Niederflurigkeit, optimale Laufstabilität in der Geraden und verschleiß- und lärmminimiertes Fahr-verhalten im Gleisbogen. Die Machbarkeit und eine generelle Praxistauglichkeit eines Fahrwerks mit mechatronischer Spurführung wurden unter Nutzung des vorhanden M 1:5 Rollenprüfstandes demonstriert [1]. Darüber hinaus konnte das Regelkonzepts auf die Fahrwerke des NGT-HGV in verschiedenen Gesamtzugsimulationen angewendet werden und die erwarteten Vorteile nachge-wiesen werden [2] [3] [4]. In diesem Bericht werden Perspektiven entwickelt, wie eine integrierte Gesamt-Zug-Dynamik-Regelung - im Folgenden als „Integrierte Fahrwerksregelung“ (Integrated Running Gear Control) bezeichnet - zu gestalten ist und welche Vorteile eine derartige Reglerarchitektur bietet. Dazu soll die Integrierte Fahrwerksregelung neben dem Antrieb, der auch als generatorische Bremse betrie-ben werden kann, die Einbeziehung von zusätzlicher Bremsaktuatorik vorsehen, und ein koordiniertes Zusammenwirken mit der Spurführungsregelung sowie weiteren, für zukünftige Schienenfahrzeuge wichtige Regelungsaufgaben gewährleisten.