Assistiertes Fahren auf BOStrab-Bahnen. IFS-Seminar Assistiertes, Automatisches und Autonomes Fahren Aachen,

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1 Assistiertes Fahren auf BOStrab-Bahnen IFS-Seminar Assistiertes, Automatisches und Autonomes Fahren Aachen,

2 Agenda Historie Entwicklung Aktueller Stand Ziele / Ausblick Referent: Michael Rüffer, Geschäftsbereichsleiter Schiene / Betriebsleiter BOStrab VGF Ort: RWTH Aachen

3 Historie Randbedingungen zur Fahrt auf Sicht Sehr flexibler Betrieb mit kurzen Zugfolgezeiten (z.b. Stadionabtransport) Relativ einfaches Mitschwimmen im Straßenverkehr möglich, Fahrweise ähnelt sehr stark der des Führens eines PKW / Busses im Straßenverkehr Keine Blocksicherung, Auffahren auf vorausliegende Fahrzeuge, Gleisabschlüsse, IV jederzeit technisch möglich, Abstandssicherung alleine durch Aufmerksamkeit des Fahrers Kein gesicherter Fahrweg, Weichenlage muss immer vom Fahrer beachtet werden Durch Betrieb meist direkt im Straßenverkehr erhöhte Unfallgefahr, Fahrweise ist direkt vom verhalten der Verkehrsteilnehmer abhängig 3

4 Historie Betriebssituationen bei Fahrt auf Sicht 4

5 Entwicklung Fazit zur Fahrt auf Sicht Unterstützung für den Schienenbahnfahrer wäre möglich und sinnvoll zur Reduktion der Unfallgefahr Vernetzung der Verkehrsteilnehmer Beschleunigung des Verkehrsablaufs (Optimal: Nur an Haltestelle anhalten) Energieoptimalen Fahrweise Die Automobilbranche reagiert auf gleiche Anforderungen mit wahrnehmungsunterstützenden und z.t. selbst eingreifenden Fahrerassistenzsystemen 5

6 Entwicklung Fahrerassistenzsysteme bei Schienenbahnen Neu? Nein! Assistenzsysteme sind Stand der Technik bei Schienenfahrzeugen, werden aber nicht immer so wahr genommen. Beispiele: o Gleit- / Schleuderschutz o Sifa o Zugsicherungssysteme o Routenversorgung mit automatischer Weichenanforderung Aufgrund neu verfügbarer Sensorik sind ergänzende Assistenzsysteme greifbar, z.b. zur o Kollisionsvermeidung, ggfs. mit automatischem Bremseingriff o energieoptimalen Fahrweise 6

7 Entwicklung Fahrerassistenzsystemen zur Kollisionsvermeidung (FAST) Warnung vor am stehenden Fahrzeug vorbeigehenden Personen (Radarsensor) Abstandswarner mit / ohne Bremseingriff und Fahrer (Radarsensor + Kamera oder Stereokamera) Komplette Gefahrraumüberwachung mit / ohne Bremseingriff und Fahrer (Stereokamera) Komplette Gefahrraumüberwachung mit Bremseingriff ohne Fahrer (fahrerloser Betrieb im Straßenverkehr, siehe aktuelle Entwicklung im Kfz-Bereich) 7

8 Entwicklung Randbedingungen zur FAST-Einführung im BOStrab-Bereich Schienenverkehrsbranche aktuell weniger innovationsfreudig als Kfz-Branche Technologieeinführung bei Schienenfahrzeugen traditionell komplizierter als im Kfz-Sektor Fragestellung: FAST könnte Grundregeln der Fahrt auf Sicht berührenklärung notwendig! Frage der Sicherheitsrelevanz ist genau so wie die Frage der Handhabung zu klären 8

9 Entwicklung Realisierung FAST bei VGF Grundgedanken: Abstandswarner ohne / mit Bremseingriff und Fahrer zur Kollisionsvermeidung (Grundsatz: Kleine Evolutionsschritte!) Betrieb wie bisher mit Fahrt auf Sicht FAST bietet dem Fahrer eine Unterstützung, ist aber nicht sicherheitsrelevant Zwei verschiedene Systeme bei VGF in Erprobung, jeweils mit aktueller Orientierung Monovideokamera / Radarsensor (Firma Bosch) Stereovideokamera (Firma Bombardier) 9

10 Entwicklung Realisierung FAST bei VGF / Systemgedanke Quelle: Bosch 10

11 Aktueller Stand Realisierung FAST bei VGF / System Fa. Bosch / Einbau 11

12 Aktueller Stand Realisierung FAST bei VGF / System Fa. Bosch / Komponenten Quelle: Bosch 12

13 Aktueller Stand Realisierung FAST bei VGF / System Fa. Bosch / Fahrwegdetektion Quelle: Bosch 13

14 Aktueller Stand Realisierung FAST bei VGF / System Fa. Bombardier / Einbau 14

15 Aktueller Stand Realisierung FAST bei VGF / System Fa. Bombardier / Komponenten Quelle: Bombardier 15

16 Aktueller Stand Realisierung FAST bei VGF / Handhabung Erster Ansatz war ein dreigliedriger Ablauf von optischer-, akustischer Warnung und nachfolgender optionalem Bremseingriff Möglichkeiten eines Bremseingriffes wurden mit einem externen Gutachter und der Technischen Aufsichtsbehörde (TAB) erörtert, Wahl fiel auf die Zwangs- und nicht die Gefahrenbremse Aktuell erscheint eine Art Wachsamkeitsüberprüfung des Fahrers mit Möglichkeit einer Überbrückung des Systems sinnvoll Der Fahrer erhält keine Information zur Funktionsfähigkeit des Systems, er ist unverändert das ausführende Organ auf dem Fahrzeug. Die Grundsätze der Fahrt auf Sicht bleiben unberührt 16

17 Aktueller Stand Realisierung FAST bei VGF / Handhabung Bei höherer Geschwindigkeit ist SIFA Bremsung nicht ausreichend! Zwangsbremsung Quittierung ist nicht mehr möglich SIFA Summer ertönt Quittierung durch SIFA-Handtasterr möglich Auslösung durch FAS 2 Sekunden Bremsung kann jederzeit verstärkt werden (z.b. durch Aktivieren der Gefahrenbremse) Quelle: Bombardier 17

18 Aktueller Stand Realisierung FAST bei VGF / System Fa. Bombardier / Fahrwegdetektion Quelle: Bombardier 18

19 Aktueller Stand Realisierung FAST bei VGF / System Fa. Bombardier / Fahrwegdetektion Quelle: Bombardier 19

20 Aktueller Stand Realisierung FAST bei VGF / Handhabung 20

21 Ausblick / Ziele Ausblick zu Möglichkeiten von FAST im BOStrab-Bereich Die Konzeption, Zulassung und Betriebserfahrung der ersten Systeme werden für die Akzeptanz der gesamten Thematik in der BOStrab-Branche von entscheidender Bedeutung sein Eine Strategie der kleinen Schritte (von der einfachen zur komplexen Funktionalität Automotive) könnte für weitere Funktionalitäten erfolgversprechend sein Falls die Technologie technisch hoch verfügbar und kommerziell attraktiv angeboten werden kann, könnte sie in naher Zukunft ein Branchenstandard werden, der die Fahrt auf Sicht im bestehenden Regelwerk sinnvoll ergänzt Die erfolgreiche FAST-Implementierung könnte ein Starter für weitere Innovationen sein Zukunftsmusik ist noch das autonome Fahren wie im Automotive-Bereich, da hierfür eine Regelwerksanpassung notwendig wäre die Technik ist allerdings verfügbar. Eine mögliche Roadmap zeigt die folgende Folie 21

22 Ausblick / Ziele Roadmap VDV-FAST AG (Stand ) Ggfs. autonomes Fahren (Fahren ohne Fahrer bei Depot (Stufe 1) - oder Linienfahrten (Stufe 2)) Vollautomatisiertes Fahren (Fahrer startet und überwacht Fahrprofilvorgabe des Systems vergleichbar LZB) Teilautomatisiertes Fahren (Fahrer fährt nach überwachtem Fahrprofilvorschlag des Systems vergleichbar PZB) Kommunikation mit Infrastruktur/ Verkehrsteilnehmern (z.b. Signale, Weichen, BÜ, andere Fahrzeuge, Belegung vmax-überwachung) Erweiterte Kollisionswarnsysteme (z.b. kleinere und oder querende Verkehrsteilnehmer, Signalerkennung, Teilautomatisiertes Fahren aut (Fahrer fährt nach überwachtem Fahrprofilvorschl Syst vergleichbar PZB) Hüllkurvenerkennung) Kollisionswarnsysteme (z.b. Abstandswarner / Bremsassistent für große Hindernisse im Fahrweg) Erstellung VDV-Schrift

23 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Kontakt: / 069/