WIR!-Projekt Train Integrity Monitoring System
Ziel des Forschungsvorhabens war die praktische Erprobung einer oder mehrerer Lösungen zur Überwachung der Zugintegrität sowie die betriebliche Integration im Smart Rail Connectivity Campus (SRCC). Hierzu wurden betriebliche Verfahren und Technologien für ein TIMS (Train Integrity Monitoring System) untersucht und mit einem Demonstrator nachgewiesen. Die Projektergebnisse wurden in einem Forschungsbericht veröffentlicht. Das Forschungsvorhaben wurde durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.
Auftrag
Die Forschungsinitiative hatte das Ziel, praktische Lösungen zur Überwachung der Zugintegrität zu testen und diese in den Betrieb des SRCC zu integrieren. Dabei sollten die Machbarkeit der technischen Lösungen sowie die betriebliche Eignung in der Erprobungsumgebung sowie die Übertragbarkeit zur Anwendung im Bahnbereich innerhalb Deutschlands untersucht werden. CERSS hatte die Aufgabe, Anforderungen an ein TIMS abzuleiten und strukturiert in Form von UML-Diagrammen aufzubereiten. Dabei wurde auch die Schnittstelle zu ETCS betrachtet. Außerdem begleitete CERSS die Entwicklung und erstellte das Erprobungsprogramm für den Demonstrator.
Herausforderung
Das Forschungsprojekt wurde in Kooperationsgemeinschaft mit der TU Chemnitz, Professur Mess-/Sensortechnik sowie Professur Nachrichtentechnik und Smart Rail Connectivity Campus e. V. durchgeführt. Um das Zugintegritätsüberwachungssystem (TIMS) zu spezifizieren, wurden umfangreiche Recherchen, funktionale Beschreibungen der Komponenten, Tests und betriebliche Betrachtungen durchgeführt. Abschließend erfolgten Messungen und Versuche im Raum Annaberg, deren Daten zur Zuglänge und weiteren Parametern analysiert wurden.
Lösung
Folgende Ergebnisse konnten erzielt werden
- Erstellung eines Fachkonzepts für den TIMS-Demonstrator
- Definition der Vorgaben für die Erprobung
- Erstellung von Komponenten als Demonstrator zum Nachweis der Machbarkeit der Feststellung und Überwachung der Zugintegrität im Güterverkehr
- Durchführung umfangreicher technischer Erprobungen und iterativer Weiterentwicklungen
- Nachweis, dass die gekoppelten EoT/HoT-Devices auf Lokomotive und Waggon durch ihre Kommunikation untereinander und die installierte Messtechnik die Integrität dieses Zugverbands korrekt gegeben bzw. verloren melden
- Auswertung von Logfiles als Basis für Weiterentwicklung des Systems
Entwicklung eines Demonstrators
Um den Demonstrator für das Zugintegritätsüberwachungssystem (TIMS) spezifizieren zu können, wurden im ersten Schritt umfangreiche Recherchen zu den Rahmenbedingungen und dem aktuellen Stand der Technik durchgeführt. Aufbauend darauf erfolgte die funktionale Beschreibung der (Teil-)Komponenten des TIMS und deren Zusammenwirken mit Definition der eisenbahnbetrieblichen Prozesse und Rahmenbedingungen. Anschließend wurden die technischen Komponenten des Systems spezifiziert und das Zusammenwirken der Geräte, der Satellitenortung und der Kommunikation getestet. Parallel dazu wurden betriebliche Abläufe bei der Eisenbahn und die Integration des TIMS beraten, Referenzmessungen durchgeführt und UML-Ablaufdiagramme erstellt. Abschließend wurden Messungen und Versuche in mehreren Test-Iterationsstufen im Raum Annaberg durchgeführt. Zunächst erfolgten statische Messungen im Eisenbahnmuseum Schwarzenberg. Am sogenannten Demo Day der Digital Rail Convention (DRC) wurden weitere Tests bei Rangierfahrten im Bahnhof Schlettau durchgeführt. Diese dienten zugleich der öffentlichen Projektdemonstration vor einem Fachpublikum. Die dabei generierten Messdaten für die ermittelte Zuglänge durch die verschiedenen Messsysteme, die Abweichung, die Satellitensicht, die Verbindungsqualität der Devices etc. wurden ausgewertet.
