Foto: Astrid Bergmeister

Projekt "VAL" - Autonom fahrende Rangierlok

Im Forschungsprojekt "Vollautomatische Abdrücklok", kurz VAL, entwickelt das Forschungsteam um Prof. Dr.-Ing. Martin Cichon und Prof. Dr. Stefan May eine Steuerung für eine autonom fahrende Rangierlok. In enger Kooperation mit DB Cargo, DB Systemtechnik und dem kooperierenden Unternehmen AAIT aus Nürnberg haben sie bereits eine erste Testphase zum vollautomatischen Rangieren von Güterzügen auf dem Rangierbahnhof München erfolgreich abgeschlossen.

Dafür hat das Forschungsteam in eine Standard-Rangierlok ihre technischen Steuerungs-Features eingebaut. Diese bestehen im Wesentlichen aus drei voneinander unabhängigen Modulen. Mit je einer Sensorbox auf der Vorder- und Rückseite erhält die Lok digitale "Augen". Der zentrale Leit- und Steuerrechner verbindet die Sensordaten mit dem digitalen Streckenatlas, den Daten der Positionsbestimmung sowie dem Fahrauftrag und errechnet hieraus die nächsten Aktionen. Jede dieser Aufgaben ist mit einer anderen Funktionalität belegt. Das Erkennen eines Güterwagens bedeutet, in angemessener Geschwindigkeit an ihn heranzufahren und über den Ablaufhügel des Rangierbahnhofs zur weiteren Verteilung "abzudrücken". Die Erkennung eines statischen Hindernisses bedeutet vor allem, in einem definierten Abstand vor dem Hindernis stehenzubleiben. Bei einem beweglichen Hindernis, wie beispielsweise Gleisarbeitern, ist es zusätzlich notwendig, dass die Lok einen Pfiff zur Warnung absetzt. Die Steuerungssignale für diese Aktion werden an das dritte Modul, die Fahr- und Bremssteuerung der Nürnberger Firma AAIT weitergeleitet. Hier werden die digitalen Signale so umgeformt, dass die bis zu 40 Jahre alte Loksteuerung die Lokomotive in der gewünschten Weise bewegt.

Beim derzeiten Demonstrator besteht die Sensorik aus Laserscanner, Wärmebildkamera und Farbbildkamera. Der Auswertungsalgorithmus führt die Daten aus diesen drei Quellen in ein Umgebungsmodell zusammen. Die Steuerung erhält aus diesem Modell die Informationen, um im Wesentlichen drei Aufgaben mit hoher Sicherheit und Präzision zu erfüllen: Das Erkennen eines Güterwagens, in Differenzierung dazu das Erkennen eines statischen sowie eines beweglichen Hindernisses wie Tiere oder Menschen. Die Herausforderung besteht darin, diese Abläufe bei unterschiedlichen Temperaturen, bei Hitze und Kälte, gleißender Sonne oder Regen sowie bei verschiedenen Wagentypen sicherzustellen.

Weitere Informationen zum Projekt finden Sie in unserer Vorlaufforschung.

Lesen Sie mehr über das Projekt in unserem OHM-Journal:

Diesen Artikel und weitere spannende Themen finden Sie auch in unserem OHM-Journal.