Zug fährt vollautomatisch zwischen Lausanne und Villeneuve


Ob beim Auto oder bei der Bahn – eines der Digitalisierungs- und Automatisierungsfelder mit hohem Potenzial sind selbstfahrende Fahrzeuge. Mit Automatic Train Operation (ATO) werden selbstfahrende Systeme auf die Schiene gebracht. Bei U-Bahnen sind solche Lösungen vielerorts schon Realität. Auf dem restlichen Schienennetz ist vollautomatisches Fahren jedoch um einiges anspruchsvoller.

 

Eine komplexere Topologie, verschiedenste Fahrzeugtypen, Personen- und Frachtzüge, internationaler Verkehr und schwierige Objekterkennung sind einige der Gründe, warum ATO im «Nicht-U-Bahn-Bereich» viel höheren Anforderungen genügen muss. Damit sich das automatische Fahren schnell verbreiten kann, ist die Interoperabilität solcher Systeme eine wichtige Voraussetzung. Um diesen Anforderungen gerecht werden zu können, hat Siemens zusammen mit der SBB ein Pilotprojekt realisiert. Bereits im September 2018 wurde bei einem Testbetrieb zwischen Lausanne und Villeneuve mit einem Fahrzeug vollautomatisch gefahren.

Auf die Sekunde genau

Bei diesen Testfahrten konnte der Nachweis erbracht werden, dass automatisches Fahren im sogenannten ATO GoA2-Level (GoA = Grade of Automation) möglich ist. Bei diesem Level übernimmt die ATO die Fahrt, sobald der Lokführer die Bewilligung erteilt hat. Dieser kann auch jederzeit die Steuerung des Zuges wieder übernehmen. Damit ATO überhaupt möglich wird, muss neben dem Onboard Computer im Zug auch auf der Strecke das passende System installiert werden. Dieses sendet über GSM-Mobilfunk die Topologie- und Fahrplandaten an den Onboard Computer, der mit diesen Informationen eine ideale Beschleunigung/Verzögerung beziehungsweise die optimale Geschwindigkeit über die gesamte abzufahrende Strecke berechnet. In der Folge kommt der Zug am Ziel pünktlich auf die Sekunde an und hält auf rund einen Meter genau am vorhergesehenen Haltepunkt.

Zahlreiche Vorteile

So lässt sich äusserst energieeffizient fahren. Zudem werden das Rollmaterial und die Strecke nur so stark beansprucht wie unbedingt notwendig, gleichzeitig wird die Pünktlichkeit erhöht. Bei ATO geht es somit primär darum, durch eine optimale Regelung der Beschleunigung beziehungsweise der Geschwindigkeit Energie zu sparen und damit das Rollmaterial und die Fahrbahn zu schonen. Dies führt zu einer Reduktion des Unterhaltsaufwandes. Ein weiterer Aspekt ist die Einhaltung oder gar Verdichtung der Fahrpläne.

Diverse Tests

In der Schweiz sind mehrere Pilotprojekte in Planung, um die Machbarkeit und den Nutzen solcher Systeme zu evaluieren. Die erste Pilotphase mit der SBB konnte dank enger Zusammenarbeit aller Beteiligten in sehr kurzer Zeit erfolgreich abgeschlossen werden. Innerhalb von zwei Wochen wurden zwischen Lausanne und Villeneuve diverse Testszenarien abgefahren. So war es beispielsweise möglich, von Station zu Station automatisch zu fahren und jeweils in den Stationen am vorhergesehenen Ort genau und pünktlich anzuhalten. Der Lokführer hatte dabei nur eine Überwachungsfunktion. Weiter konnten die Fahrplandaten während der Fahrt dynamisch geändert und übertragen werden. Der Onboard-Computer passte daraufhin die Regelung des Fahrzeuges unverzüglich an.

In weiteren Testphasen und Pilotprojekten wird das System nun erweitert, getestet und für die Zulassung im kommerziellen Personenbetrieb vorbereitet.

11.07.2019

Frank Hess

Picture credits: Siemens