BerDiBa: Die Zukunft der Bahnsysteme
Ein innovatives digitales Bahnsystem zu konzipieren und zu evaluieren, einschließlich eines autonom fahrenden Zuges: Das ist das Ziel des Projekts „Berliner Digitaler Bahnbetrieb", kurz: BerDiBa, zu dem sich Siemens Mobility, Televic GSP und weitere Berliner Unternehmen zusammengeschlossen haben. In unserem Beitrag zu dieser Kooperation konzentrieren wir uns auf zwei Aspekte: die dynamische Überwachung des Gesundheitszustands von Geräten und Prozessen sowie die Innenraumortung von Fahrgästen über BLE. Was wir vorhaben, lesen Sie hier.
Über BerDiBa
Im Rahmen des Projekts „Berliner Digitaler Bahnbetrieb" (BerDiBa) erforscht und testet ein Konsortium aus 12 Industrie- und Forschungspartnern – darunter auch Televic GSP – in den kommenden vier Jahren Technologien für den automatisierten Zugbetrieb. Ziel ist es, den Bahnverkehr sicherer und seine Abläufe effizienter zu machen. BerDiBa wird vom Land Berlin über das Innovationsförderprogramm ProFIT mit 7,6 Millionen Euro unterstützt und hat ein Gesamtbudget von 13,7 Millionen Euro.
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Digitaler Zwilling für die dynamische Überwachung
Fahrgastinformationssysteme in Zügen bestehen aus einer komplexen Interaktion zwischen vielen verschiedenen Softwarediensten: Anzeigen, Fahrgastzählung, Ansagen, Kommunikation mit der Leitstelle ... und natürlich auch Diensten von Drittanbietern. Da all diese Dienste miteinander interagieren, kann es schwierig sein, die Ursache eines aufgetretenen Fehlers zu ermitteln. Wenn beispielsweise während der Fahrt auf einem Display ein schwarzer Bildschirm angezeigt wird, kann das auf eine fehlerhafte Meldung zurückzuführen sein, die bereits mehrere Stationen vorher passiert ist, oder auf einen kleinen Aussetzer am Anfang der Kommunikationskette, der dann eine Folge von weiteren Fehlern ausgelöst hat.
Deshalb erforscht Televic GSP die Erkennung von Anomalien mit einem digitalen Zwilling, anhand dessen die Netzwerkkommunikation analysiert werden kann. Mit diesem digitalen Zwilling spielen wir das Szenario erneut ab und können so ganz genau untersuchen, was schiefgelaufen ist – und wie es behoben werden kann. Der große Vorteil? Sie brauchen keinen Techniker mehr im Zug, um Protokolle und Nachweise zu führen, falls etwas nicht klappt. Und das ist noch nicht alles, denn der digitale Zwilling kann nicht nur Hardwareausfälle vorhersagen: Er erkennt auch Sicherheitsbedrohungen und erstellt sogar „Was-wäre-wenn“-Szenarien, so dass Sie sich auf jede Gefahrenlage oder Panne vorbereiten können.
Was sind die Vorteile?
- Höhere Verfügbarkeit
- Schnellere Reaktionszeit
- Verbesserte Sicherheitsmaßnahmen
Bluetooth Low Energy (BLE) für die Züge der nächsten Generation
Die Ortung von Fahrgästen in Innenräumen ist mit vielen Herausforderungen verbunden: GPS funktioniert hier nicht. Andere Technologien zur Ortung, wie zum Beispiel WLAN, sind in dem langen und engen Fahrzeug nicht genau genug. Zudem funktioniert die Standard- Bluetooth-Lokalisierung aufgrund von Reflexionen und Streuungen nicht ausreichend.
Fingerprinting, das heißt die Messung der Signalstärke der Sender (Beacons) in Reichweite eines bestimmten Punktes, ist ebenfalls keine Option, da sich die reflektierende Umgebung in einem Zug aufgrund der Fahrgastbewegungen zu schnell verändert.
Um für diese Probleme eine Lösung zu finden, erforschen wir die Umsetzung der neuesten Angle-of-Arrival-Definition in Bluetooth Low Energy (BLE). Dieser technologische Ansatz steckt noch in den Kinderschuhen, da es schwierig ist, die Lokalisierungsbaken an idealen Stellen zu positionieren. Außerdem wollen wir Personen anonym lokalisieren, was mit der aktuellen Implementierung des BLE-Standards nicht möglich ist, ohne die Genauigkeit zu beeinträchtigen. Deshalb haben wir mit der Erforschung eines neuen Systems begonnen, das auf den standardmäßigen Bluetooth-Signalen basiert, die Telefone ständig aussenden.
Für die Steigerung des Fahrgastkomforts eröffnen sich damit neue Möglichkeiten: Leitsysteme durch den Zug zur nächsten freien Toilette oder zum Bistro, persönliches Ticketing und Sitzplatzservice und sogar Unterhaltung an Bord oder der direkte Kontakt mit dem Bordpersonal, sofern es mit Wi-Fi verbunden ist. Auch die Verkehrsunternehmen selbst profitieren davon, denn sie erhalten Einblicke in die Verweilzeiten und Fahrgastbewegungen und können so die Haltezeiten, das Ein- und Aussteigen und vieles mehr verbessern.
Was sind die Vorteile?
- Wegweiser durch den Zug
- Verfolgung von Fahrgastbewegungen
- Erweiterte Ticketing-Optionen
- Personalisierung von Fahrgastinformationen
Offen für Proof-of-Concept-Partner
Sie sind von den Chancen und Möglichkeiten unserer Projektbeiträge begeistert? Wir sind es auch! Zurzeit befinden wir uns in der Forschungsphase. Beide Lösungen werden bis Dezember 2023 auf ein Technology Readiness Level (TRL) von 5 oder 6 weiterentwickelt.
Danach suchen wir nach Partnern, die an einem Proof of Concept mitarbeiten wollen. Könnte auch Ihr Unternehmen daran interessiert sein?
