Projekt AStrid des KIT 09. Okt 2019, 13:37 Uhr KIT/Peter Kellerhoff

Vollautomatisierte Straßenbahndepots

Startschuss: Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und Industriepartner entwickeln gemeinsam das Straßenbahndepot der Zukunft als einen weiteren Schritt für autonome Verkehrssysteme.


Foto: Stadlerrail

Das Projekt AStrid strebt das „Autonome Straßenbahn im Depot“ als Ziel an: Die Vollautomatisierung eines Straßenbahndepots auf Basis einer autonom fahrenden Tram und eines digitalen Betriebshofs. Das Projekt wird  vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) im Rahmen der Förderrichtlinie Modernitätsfonds („mFund“) für drei Jahre gefördert.

Die Umsetzung des Forschungs- und Entwicklungsprojekts erfolgt auf dem Betriebshof des Verkehrsbetriebs Potsdam. Ziel von Astrid ist die Entwicklung eines digitalen Betriebshofs auf Basis einer autonom fahrenden Tram. Die technische Machbarkeit wird mit autonomen Servicefahrten zu einem Abstellgleis demonstriert, beispielsweise durch eine Waschanlage. Mittelfristig soll die Depotautomatisierung als eine erste Stufe des autonomen Fahrens kommerziell nutzbar gemacht werden. Bei der Entwicklung soll von Anfang an berücksichtigt werden, welche rechtlichen Rahmenbedingungen für die Genehmigung und den Betrieb einer autonom fahrenden Straßenbahn zu beachten sind und in welchem ökonomischen Rahmen ein operativer Betrieb abzubilden wäre.

Die Arbeitspakete der Projektpartner:

Die Projektpartner bei AStriD sind das Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Siemens Mobility, die Verkehrsbetriebe Potsdam GmbH (ViP), das Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität (Ikem), die Codewerk GmbH und Mapillary. Die Partner haben das Projekt in verschiedene Arbeitspakete unterteilt:

Das KIT bringt die Expertise zur Spezifikation und Digitalisierung der Betriebshöfe, der Automatisierung von Prozessen und der Identifikation der dafür benötigen Daten ein. „Automatisierte Systeme werden sich gerade in der Mobilität aus der Nische heraus entwickeln. Ich sehe in einem weitgehend abgeschlossenen Betriebshof ein ideales Anwendungsfeld“, sagt Eric Sax, Leiter des Instituts für Technik der Informationsverarbeitung des KIT.

Siemens Mobility realisiert die autonom fahrende Tram im Depot, die über den Data-Hub vom Partner Codewerk in die Daten- und Systemlandschaft eingebunden ist und sich auf Basis einer digitalen Karte des Projektpartners Mapillary lokalisiert. „Mit der Automatisierung von zeitintensiven Rangierprozessen im Betriebshof wollen wir unsere Kunden in Zukunft noch besser dabei unterstützen, eine nachhaltige Wertsteigerung über den gesamten Lebenszyklus sicherzustellen sowie Verfügbarkeit zu garantieren“ sagt Sabrina Soussan, CEO von Siemens Mobility.

Die Verkehrsbetriebe Potsdam  stellen das Fahrzeug und die Depotinfrastruktur zur Verfügung, sie ermöglicht den Zugang zu den benötigten Daten, Systemen und Anlagen und bewertet die Ergebnisse aus Sicht eines Depotbetreibers. „Die praktische Demonstration, welche Schritte zeitnah umgesetzt werden könnten, wird für uns und für die ganze Branche hilfreich sein. Es geht insbesondere um die Überprüfung, ob und wie zeitintensive Rangierprozesse auf einem Betriebshof automatisiert werden können“, sagt Monty Balisch, Geschäftsführer der ViP.

Das Ikem analysiert und bewertet die rechtlichen und ökonomischen Fragestellungen im Rahmen des Projekts. „Dass der Fahrer im System als Bezugspunkt von Verhaltensanforderungen, Verantwortung und Haftung fehlt, stellt das Recht und konkret die Genehmigung des Betriebs vor große Herausforderungen, erklärt Matthias Hartwig, Teamleiter Mobilität, Ikem. Andere Aufgabenträger im System werden laut Hartwig an Bedeutung gewinnen, die neue Technologie müsse als Faktor im Betrieb und auf der Kostenseite berücksichtigt werden.

Codewerk ist auf industrielle Systeme spezialisiert und entwickelt unter anderem Software für die Datenkommunikation auf Schienenfahrzeugen. Codewerk realisiert im Projekt die Cloud und Edge-Komponenten zur datentechnischen Integration aller Systeme. „Mit AStriD wollen wir bei Codewerk in eine klimafreundliche Technologie investieren und unsere Wettbewerbsposition stärken“, sagt Christian Grund, Geschäftsführer von Codewerk.

Mapillary stellt eine Cloud-basierte Onlineplattform zur gemeinschaftlichen Sammlung und öffentlichen Bereitstellung von Straßenbildern und -informationen bereit. Diese Daten werden mit künstlicher Intelligenz analysiert und zu digitalem Kartenmaterial verarbeitet. „Das Spektrum der Mobilität ändert sich und in den kommenden Jahren werden sowohl autonom fahrende Autos als auch Straßenbahnen am Verkehr teilnehmen, wodurch völlig neue Anforderungen an digitale Karten entstehen“, meint Peter Kontschieder, Wissenschaftlicher Leiter von Mapillary. Karten würden seiner Ansicht nach nicht mehr nur für Menschen benötigt, um an ihr Ziel zu gelangen, sondern in digitaler Form ebenso für verschiedene Fahrzeuge, die ihre Routen autonom absolvieren werden. Durch den Einsatz von künstlicher Intelligenz bei der Bildanalyse werde es Straßenbahn ermöglicht, ihre Umgebung eigenständig zu erkennen und zu verstehen.

 

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