Technologische Perspektiven und wissenschaftliche Herausforderungen des automatisierten Zugbetriebs

• Ordentlicher Professor an der Sapienza Università di Roma
• Dekan des Bereichs Verkehr
• Direktor des Post-Master-Kurses in Eisenbahninfrastrukturen und Systemtechnik
• Lehre: Verkehrswissenschaft und -wirtschaft (BSc), Eisenbahntechnik (MSc), Seeverkehr (MSc)
• Koordinator des Forschungsbereichs Schienen- und Seeverkehr
• Gründer des universitären Spin-offs Development & Innovation in Transport Systems

Ausgehend von Betriebsanalysen von Hochfrequenzstrecken, die ohne automatischen Zugbetrieb (ATO) betrieben werden, können theoretische Formulierungen abgeleitet werden, um mit Hilfe geeigneter Indizes die durch die ATO-Implementierung erzielten Abschwächungseffekte der aleatorischen Faktoren und die entsprechend erwarteten Verbesserungen der Verkehrsregelmäßigkeit zu messen.

Jonas Kley ist seit 2020 Leiter des Produktmanagements für Verkehrsmanagementsysteme bei Siemens Mobility. Zuvor sammelte er über 15 Jahre Erfahrung in der ÖPNV- und Bahnindustrie in verschiedenen Unternehmen und Funktionen als Manager, Systemingenieur und Softwareentwickler.

Siemens gehört zu den führenden Anbietern von Technologien für den Betrieb von Bahninfrastrukturen, die mehr Züge, bessere Verbindungen und eine höhere Verfügbarkeit ermöglichen. In der Präsentation wird dargelegt, wie der automatische Zugbetrieb in Verkehrsmanagementsysteme eingebettet werden muss, und es werden nationale als auch internationale Errungenschaften bestehender Implementierungen hervorgehoben.

Michael Matthias schloss sein Studium der Astrophysik an der Universität Heidelberg ab und promovierte an der Universität Basel. Seit 2001 arbeitet er bei der SBB an verschiedenen Themen. In den letzten Jahren konzentrierte er sich auf ATO-Spezifikationen, PoCs und die europäische Standardisierung.

Wir zeigen mögliche Anwendungen von ATO bei der SBB und deren Gründe auf. Die Testergebnisse zeigen bestimmte technische Implikationen. Derzeit funktioniert GoA2 für Triebwagen, aber die komplexe Fahrdynamik von Güterzügen erfordert Optimierungen. Einer der vielversprechendsten Anwendungsfälle für ATO wäre das automatische Abstellen.

Gerhard Züger ist diplomierter Maschineningenieur (TS) und hat einen MBA. Er ist Leiter Produktion und Rollmaterial bei der Zentralbahn und Leiter der VöV-Gruppe ATO Meterspur, Sonderspur/Straßenbahn.

Der Vortrag berichtet über die aktuelle Situation der Schweizer Meterspurbahnen und deren gemeinsame Arbeit in der VöV ATO Arbeitsgruppe Meter, Sonderspur/Straßenbahn. Es wird über deren Ziele, den aktuellen Entwicklungsstand und das weitere Vorgehen berichtet. Darüber hinaus wird über nextRAILplus im Gesamtsystemkontext berichtet.

Bemerkung: Vortragssprache ist Deutsch

Michael Nold erhielt 2014 den Abschluss als Dipl.-Ing. in Maschinenbau am Karlsruher Institut für Technologie. Derzeit promoviert er an der Professur für Verkehrssysteme der ETH Zürich. Von 2014 bis 2018 war er als Projektleiter und Ingenieur bei den Rhätischen Bahnen im Bereich Rollmaterial tätig. Verantwortlich für die Systemverantwortungsbereiche Entwicklungen, Berechnungen und Messtechnik.

Die Bahn ist ein nachhaltiges Verkehrssystem. Aufgrund des Klimawandels und politischer Ziele muss die Nachhaltigkeit auch bei der Bahn weiter gesteigert werden. Um dies zu erreichen, wird an neuen Ansätzen und Optimierungen geforscht. Viele davon erfordern eine weitere Automatisierung des Systems Bahn, wie z.B. Fahrerassistenzsysteme oder ATO. In diesem Vortrag wird eine Auswahl von Ansätzen beschrieben, die Assistenzsysteme oder ATO benötigen, um die Nachhaltigkeit der Bahn zu erhöhen. Dabei werden zum einen bekannte Technologien wie energieeffizientes Fahren betrachtet, zum anderen wird das Potenzial neuer Technologien am Beispiel der dynamischen Kopplung vorgestellt.

Egidio Quaglietta ist Assistenzprofessor an der TU Delft und Co-Direktor des Digital Rail Traffic Lab. Er leitet die Forschung zu digitalen Bahninnovationen wie Moving Block, Virtual Coupling Signaling und selbstorganisierendem Bahnverkehr für europäische Projekte wie MOVINGRAIL, PERFORMINGRAIL und SORTEDMOBILITY. Er hat für internationale Eisenbahnunternehmen wie Ansaldo STS (jetzt Hitachi STS), Network Rail und TrenoLab an der Simulation und Optimierung der Eisenbahnsignalisierung und des Betriebs gearbeitet. Seine Hauptinteressen liegen in den Bereichen Eisenbahnverkehr und Infrastrukturoptimierung, innovative Signaltechnik und automatisierter Eisenbahnbetrieb.

Das neuartige Eisenbahnkonzept der virtuellen Kupplung sieht vor, dass Züge über eine Fahrzeug-Fahrzeug-Funkkommunikation Echtzeitinformationen miteinander austauschen, um eine sichere Trennung zu ermöglichen und sich in funkverbundenen Zügen synchron zu bewegen. Ein solches Konzept würde das volle Kapazitätspotenzial der bestehenden Schienennetze freisetzen und die ständig wachsende Nachfrage im Schienenverkehr decken. Es sind jedoch noch viele sicherheitstechnische und technologische Herausforderungen zu lösen, um einen sicheren Betrieb in einem dynamischen und unsicheren Eisenbahnumfeld zu gewährleisten, in dem endogene und exogene Risiken auftreten können. In diesem Vortrag werden sichere Betriebsprinzipien und innovative Modelle zur Bewertung der Auswirkungen der virtuellen Kopplung auf den Zugbetrieb und die Zugsteuerung bei Vorhandensein von Risikofaktoren wie z. B. Verzögerungen bei der Zugkommunikation, Positionierungsfehlern oder plötzlichen Notbremsungen vorgestellt.

Seit rund 4 Jahren bei Stadler Signaling AG. Derzeitige Position Head of Sales & After Sales.

Der automatische Zugbetrieb (ATO) ist seit mehreren Jahren Gegenstand vieler Diskussionen. Die Umsetzung schreitet jedoch langsamer voran als ursprünglich erwartet. Dennoch laufen in der Schweiz derzeit verschiedene ATO-Projekte. In diesem Vortrag werden verschiedene Beispiele und Herausforderungen von ATO in der Bahnindustrie vorgestellt und diskutiert.

Dr. Spindler arbeitet schwerpunktmäßig an softwarebasierten Systemen mit Sicherheitsanforderungen. Er ist CEO der Sihl4 AG und trägt im Auftrag der Deutschen Bahn zur ERJU bei. Er arbeitete mehrere Jahre für Siemens und Thales, z.B. leitete er ein Jahrzehnt lang die Schweizer RAMS-Abteilung von Thales während der Gotthard- und Ceneri-Tunnelprojekte. Er hat u.a. zu ERTMS, TSI und Fachbüchern beigetragen und ist Mitglied der IRSE.

ATO sieht sich mit einem schwierigen Umfeld für die Automatisierung konfrontiert, weshalb es nicht ausreicht, sich auf funktionale Herausforderungen zu konzentrieren: Kosteneffizienz bei der Einführung und Nachrüstung, betriebliche Konvergenz und kundenakzeptierte Störungsbehebung sind aktuellere Themen als es scheint. Ein kurzer Überblick und was in ERJUs System Pillar zu diesem Thema passiert.

Markus Bolli ist CEO der Suprexa AG in der Schweiz. Er ist erfahren und konzentriert sich auf komplexe und hochintegrierte Systeme, wie Digitalisierung, Automatisierung, ATO und ERTMS/ETCS-RAMS.

Wir untersuchen den Unterschied zwischen Industrie 3.0 und Industrie 4.0. Der neue OR Artikel 964b verlangt eine End-to-End-Perspektive im Ganzen. Einen solchen Bericht mit WORD und ECXEL zu verfassen, scheitert an der riesigen Menge an Daten. Dies gilt auch für jeden RAMS-Bericht (EN50126 pp.; 2018/545). Jegliche Innovation wird durch diesen „Stand der Technik“ blockiert. Fazit: Qualitätsstufe 3.0 verhindert Innovation 4.0.