Dr. Tobias Hofbaur
Bahntechnik
Mit Hilfe des Magnetic Railway Onboard Sensor (MAROS) ermöglichen wir präzise, kontinuierliche und sichere Lokalisierung bis SIL4 sowie eine von Gleiten und Schlupf unabhängige Odometrie.
ITK Engineering arbeitet im Forschungsprojekt „AutomatedTrain“ mit Partnern aus Wirtschaft und Wissenschaft an vollautomatisierten Bereitstellungs- und Abstellungsfahrten von Zügen. Der Bund fördert das Projekt mit 42,6 Millionen Euro bis 2026. Die Sensorlösung MAROS ist ein wesentlicher Baustein im Projekt „AutomatedTrain“ in Verbindung mit Technologien zur Umfelderkennung.
Zugortungs- und Erkennungssysteme wie Balisen oder ein Achszähler funktionieren in der Regel sehr gut, liefern jedoch nur punktuelle Informationen und sind mit kostspieligem Installationsaufwand verbunden. Da diese Komponenten zudem über große Entfernungen hinweg installiert werden, ist die Wartung zeitaufwändig und erfordert die Sperrung eines Gleises. Unter anderem deshalb entwickeln wir eine Onboard-Lösung für die gleisselektive Lokalisierung von Zügen.
Der Sensor wird an der Fahrzeugunterseite befestigt und misst während der Fahrt den individuellen, magnetischen Fingerabdruck einer Schiene, um verlässlich die Geschwindigkeit und die exakte Position des Zuges zu ermitteln.
ITK Engineering entwickelt mit dem Karlsruher Institut für Technologie eine rein zuggebundene und präzise Lokalisierungslösung für den Schienenverkehr. Hierbei setzen wir auf unsere ausgeprägte Methodenkompetenz in CENELEC-konformer, modellbasierter Entwicklung und deren Absicherung. Eine der zahlreichen Herausforderungen bestand darin, aus großen Datenmengen durch Data Analytics Methoden eine effiziente Verarbeitung im Sensor zu gewährleisten. Hier führt uns eine Eigenentwicklung zum Erfolg: das ITK Data Lab Framework.
Magnetic Railway Onboard Sensor: Funktionsweisen
Ein Onboard-Sensorsystem wird an der Unterseite des Zuges angebracht und misst die ferromagnetischen Eigenschaften entlang der Schiene.
Magnetic Railway Onboard Sensor: Anwendungsfälle
Der MAROS erfüllt alle Anforderungen im Hinblick auf Präzision und Verfügbarkeit, die an Lokalisierungssysteme beim Einsatz für ETCS L3, ATO und CBTC gestellt werden. Dies stellen wir durch ein mehrschichtiges Testsystem sicher. Neben der Erprobung im Labor und an unseren HiL-Prüfständen wurden bereits Versuchsfahrten mit Betreibern aus dem In- und Ausland, beauftragte Testfahren und die dauerhafte Aufzeichnung von Daten durchgeführt.
ITK bietet mit diesem Sensor Präzision und Verfügbarkeit für beispielsweise ETCS Level 3, Automatic Train Operation (ATO) und Communication-Based Train Control (CBTC) durch Lokalisierung. Diese Onboard-Lösung kommt ohne zusätzliche Infrastrukturelemente aus und vermeidet damit Kosten in der Investition und Streckensperrungen zur Wartung. Der Magnetic Railway Onboard Sensor (MAROS) ist weltweit auf allen Metallgleisen einsetzbar und weder Wetter noch Einschränkungen des GNSS-Signals spielen eine Rolle. Der Sensor befindet sich aktuell in der Proof-of-Concept-Phase. Es gab bereits erste Testfahrten, weitere, umfangreichere Messkampagnen befinden sich in der Vorbereitung.
Die Zusammenarbeit mit dem KIT verläuft sehr erfolgreich. Auch bei den Testfahrten wurden unsere Ziele alle erreicht. Ich bin zuversichtlich, dass der Magnetic Railway Onboard Sensor eine optimale Lösung für präzise und sichere Lokalisierung im Bahnsektor ist.
Dr. Tobias Hofbaur, Programmanager Bahntechnik
