Publikation

Autonomously Driving Trains on Open Tracks - Concepts, System Architecture and Implementation Aspects

Outline:

O. Gebauer, W. Pree, B. Stadlmann - Autonomously Driving Trains on Open Tracks - Concepts, System Architecture and Implementation Aspects - it - Information Technology, Vol. 2012, No. 6, 2012, pp. 266-278

Abstract:

Dieser Aufsatz beschreibt ein autoBAHN genanntes mechatronisches System ebenso wie wirtschaftliche und rechtliche Aspekte der Realisierung eines fahrerlosen Schienenfahrzeuges für frei zugängliche Strecken, insbesondere Regionalbahnen. Bisherige autonom fahrende Züge, die beispielsweise auf Flughäfen verkehren, brauchen keine Hinderniserkennung weil sie auf abgeschlossenen, nicht zugänglichen und kreuzungsfreien Strecken fahren. Die Idee der autoBAHN ist es, auf Regionalstrecken eine Taktfrequenz für Züge anzubieten, die jener des städtischen öffentlichen Verkehrs entspricht und dennoch wirtschaftlich ist. Dazu sind mehr und kleinere Triebfahrzeuge erforderlich. Da diese beim Betrieb mit menschlichen Fahrern wirtschaftlich nicht zu betreiben wären, sollen sie autonom fahren. Da auch Änderungen an der Schienen-Infrastruktur durch Absperrung der Gleise wirtschaftlich nicht machbar wären, muss ein autonom fahrender Zug ähnlich autonom fahrenden PKW Hindernisse auf oder nahe am Gleis erkennen können. Wir beschreiben zuerst, wie Ankunftsintervalle von ca. 10 Minuten – vergleichbar mit städtischem öffentlichem Verkehr – auf eingleisigen Strecken möglich sind. Durch die Auflösung des traditionellen, Fahrplan-gesteuerten Zugsystems wird der Komfort und Nutzen für Passagiere gesteigert. Welche Änderungen an einer bestehenden, eingleisigen Schieneninfrastruktur notwendig sind, wurde anhand einer diskreten Eventsimulation geprüft. Der Schwerpunkt des Aufsatzes liegt auf der gesamten Systemarchitektur des prototypisch implementierten autonomen Fahrzeuges und auf der Hinderniserkennung, die auf einem schlanken und mächtigen Algorithmus zur Sensordatenfusion basiert. Abschliessend wird auf die derzeitige rechtliche Situation für autonom fahrende Züge in deutschsprachigen Ländern eingegangen, um die Chancen für die Realisierung einer autonom fahrenden Bahn zu beurteilen.