Hindernisse im Hightech-Visier

3. Mai 2006, 10:50
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Forscher entwickeln kluges Auge für Straßenbahnen, um Schienenverkehr zu optimieren

Ob Überhöhungen oder suboptimale Schienenbreiten: Auch die Straßenbahn kann bei der Fahrt vor Hindernissen stehen, die zumindest ein heftiges Ruckeln verursachen. Damit dem nicht so ist, haben Forscher der Seibersdorfer IT-Abteilung Smart Systems mit den Wiener Linien ein kluges Auge entwickelt, das derartige Dinge orten kann.

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Hindernisse sind dazu da, um erkannt zu werden. Hindernisse können von verschiedenster Art sein. Ein Stein auf der Straße ist schnell erkannt und leicht beseitigt.

Aber was ist mit unregelmäßigen Abfahrungen, Überhöhungen, sich ändernden Spurweiten, suboptimalen Schienenprofilen? Auch das sind Hindernisse, nämlich auf dem Weg zum bestmöglichen Schienenverkehr, zum öffentlichen Verkehr ohne Quietschen und Ruckeln. Und auch sie will man systematisch erfassen und danach beseitigen.

Die Liste hat Markus Ossberger aufgezählt, und er könnte sie verlängern. Er kennt alle Probleme, die bei einem 100 Kilometer langen Schienennetz entstehen können. Und weil er bei den Wiener Linien für den Bereich Anlagenmanagement und Bahnbau zuständig ist und zudem Prozessmanager für Instandhaltung, Forschung und Entwicklung und für internationale Zusammenarbeit, ist er an in großem Stil durchführbaren Lösungen sehr interessiert.

Es traf sich gut, dass er Bernhard Ömer noch von der Studienzeit her kennt. Damals haben sie gemeinsam mit kleinen Anwendungen begonnen, was dann, nach Ömers Antritt bei ARC Seiberdorf/Smart Systems, zum systematischen Forschungsfeld wurde: die Verortung von Gleismessdaten. Die Verortung ist nötig, wenn man eine intelligente Wartung der Geleise durchführen will. Nämlich so: Man kann mit speziellen Wagen unterwegs beliebig viele Daten über den Zustand der Spuren registrieren. Aber wie will man hinterher mit großer Präzision - sagen wir: auf den halben Meter genau - sagen, wo was nicht passt?

GPS ist zu ungenau und bei der U-Bahn sowieso nicht einsetzbar. Auf einen Streckenmesser oder ähnliche Angaben über den Daumen kann sich nicht verlassen: Nach einigen Kilometern Fahrt schleichen sich schon wegen des Schlupfs meterlange Unschärfen ein. Impulsgeber unterwegs sind wirtschaftlicher Aberwitz.

Doch es gibt einen sehr genauen (ebenfalls von den Wiener Linien führend entwickelten) Streckenplan. Und mit dem lassen sich die unterwegs aufgenommenen Daten präzise vergleichen. Bei Ömer lautet das so: "Es kommt erstmals ein neuartiges Korrelationsverfahren zum Einsatz, das auf den Methoden der Quanteninformationsalgorithmik basiert." Und zwar im Sinne einer auf der Kurvatur beruhenden Verortung von Gleisdaten, englisch abgekürzt CUBAL - so der Name des Projekts bei Seibersdorf.

Mustererkennung

Ossberger, der das auch Fahrgästen erklären muss, beschreibt es so: "Man betreibt eine Mustererkennung. Die gefahrene Strecke wird mit unseren Plänen verglichen. Unser Netz ist sozusagen in 11.000 Puzzlesteine zerlegt, und jetzt setzt man (soll heißen: eigentlich der Computer) sich hin und sucht mit den Steinen nach dem Gesamtbild.

CUBAL ist ein Erfolg auf dem Markt kommunaler Dienstleistungen geworden und bereits in Budapest und Berlin in Anwendung; weitere Städte sind in guter Aussicht. Mit den Hindernissen haben auch benachbarte Gruppen innerhalb der Smart Systems bei ARC Seibersdorf einiges im Sinn. Ihre unmittelbare (und möglichst unfehlbare) Erkennung in Verkehrssituationen ist das Ziel von DECOS, einem EU-Projekt, an dem die Forscher in der Wiener Donaucity einen beträchtlichen Anteil haben (siehe Interview). Nicht die Ausbesserung sich buchstäblich einschleifender Fehler ist das Ziel, sondern die sofortige Reaktion auf jeweils unerwartete Objekte im Weg. Schließlich sind die Autos selber immer wieder das Hindernis. Die Geisterfahrer vor allem, doch im weiteren Sinn auch alle, die sich auffällig weit von der Straßenverkehrsordnung entfernen und andere am Weiterleben zu behindern drohen. Sie zu erfassen ist Ziel eines weiteren Smart-Systems-Projekts, unter der Leitung von Bernhard Kohn.

Es ist ein Kamerasystem mit optischen Sensoren, die eine Computerrepräsentation erzeugen, die wiederum vor Ort ausgewertet wird. Vor Ort, das ist über oder neben den Fahrstreifen von Straßen, und das Interesse der Traffic Data Sensors (TDS) gilt bis zu 100.000 Fahrzeugen, deren Geschwindigkeit, Grobklassifikation und etliches mehr - darunter auch Fahrtrichtung! - erfasst werden kann. Das Smart Eye erfasst sie alle, bis zu zehn pro Sekunde, Datenübertragung gehört zum Paket, Fernbedienung ist inklusive. Der Betrieb ist rund um die Uhr möglich. Die Nacht ist dabei kein Hindernis.

"Die ersten vier Modelle sind angefertigt", sagt Kohn, "zwei von ihnen arbeiten bereits im Versuchsstadium." Ab September wird eine Kleinproduktion möglich sein. Das Infrastrukturministerium (BMVIT) unterstützt die Weiterentwicklung, die das Eye noch smarter machen soll. (DER STANDARD Printausgabe, 3. Mai 2006)

Von Michael Freund
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    Das "Smart Eye" ist in Budapest und Berlin bereits im Einsatz, weitere Städte sollen folgen.

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