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Fahrplan für mehr Sicherheit

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Tags: Effizienz, Sicherheit, KünstlicheIntelligenz, NullUnfälle
Straßenbahnen sind in Städten ein wichtiger Bestandteil des Mobilitätsangebots. Für die Fahrgäste sind Sicherheit und Zuverlässigkeit die entscheidenden Kriterien. ZF unterstützt diese mit intelligent vernetzten Systemen.
Lars Weitbrecht, 18. September 2018
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Lars Weitbrecht kommt ursprünglich aus der Musik- und Gamingbranche, hält aber neben Gamepad und Gitarre auch gerne Stift und Lenkrad in der Hand.
Für viele gehören sie zum Stadtbild wie sonst nur Wahrzeichen oder die Fußballtrikots des Heimatclubs: Straßenbahnen, mancherorts auch Tram genannt. Viele der Probleme, die Autofahrer in der City haben, haben Straßenbahnen nicht. Parkplatzmangel kennen sie nicht, Fahrverbote oder Blitzer ebenso wenig. In einer Zeit, in der angesichts von drohendem Verkehrsinfarkt und Klimawandel nachhaltige Mobilitätslösungen im Trend liegen, werden U-Bahnen und Stadtbahnen immer wichtiger.

Im Jahr 2016 legten Trams in Deutschland bereits 17 Milliarden Personenkilometer zurück, Tendenz steigend. Keine Frage also: Im urbanen Schienenverkehr steckt viel Wachstumspotenzial. Damit steigen allerdings auch die Anforderungen an Fahrzeuge, Infrastruktur und Sicherheitskonzepte der Bahnen.

Gefahren am Straßenbahn-Gleis

Horrorszenario: Ein Bahnübergang, schlecht einsehbar. Fußgänger in Eile, haben die Warnampel nicht im Blick oder in der Hektik übersehen. Mensch versus 35 Tonnen Metall.

Knapp 1.300 Unfälle mit Personenschaden zählte das Statistische Bundesamt 2016 im deutschen Straßenbahnverkehr. Besonders gefährlich sind Stellen, an denen sich Schienen und Straße kreuzen, denn ein Zusammenprall mit einem unachtsamen Autofahrer kann Züge entgleisen lassen. Aber auch Haltestationen bergen Risiken. Hier kürzt der eilige Mensch gerne seinen Weg ab, indem er trotz Verbotsschildern die Gleise überquert. Die starke Verbreitung von Smartphones im vergangenen Jahrzehnt trieb ebenfalls die Unfallzahlen nach oben. Menschen, die mit gesenktem Kopf auf Handys starren, sind in ihrer Aufmerksamkeit eben eingeschränkt.
17000000000
Personenkilometer
legen Straßenbahnen in Deutschland jährlich zurück.

Zwar gibt es Pilotprojekte mit im Boden eingelassenen Warnlichtern, sogenannte „Bompeln“, aber es ist bislang unklar, ob diese wirklich helfen, Unfälle zu vermeiden. So bleibt es die Aufgabe des Bahnführers, auf Personen und Gefahrenquellen zu achten. Das bedeutet: Mehrere Displays checken, danach die Spiegel, eventuell auch den Kopf aus der Kabine strecken und die Umgebung zu kontrollieren. Danach erst kann losgefahren werden.

Die Lösung: Künstliche Intelligenz auf Schienen

Diese Routinen vereinfacht eine neue Sicherheitsfunktion, die ZF auf Basis des deep-learning-fähigen Zentralcomputers ZF ProAI entwickelt hat. Aus den Daten von Kameras, Lidar- und Radar-Sensoren erstellt ein smarter Algorithmus ein detailliertes virtuelles Bild der Umgebung. Dadurch kann der Fahrer sein Umfeld in einem Radius von sechs Metern mit einem Blick auf den Monitor wahrnehmen. Außerdem erkennt das genannte Sensor-Set in Zusammenarbeit mit der ZF ProAI automatisch Menschen sowie Hindernisse und markiert diese auf dem Display. Weil die ZF ProAI über passende Schnittstellen verfügt, lässt sie sich künftig auch mit Systemen in der Aktuatorik koppeln. Das ermöglicht oft lebensrettende Eingriffe wie die automatisierte Notbremsfunktion.
Erkennt Passanten und warnt den Bahnfahrer automatisch: Das passive Sicherheitsassistenzsystem auf Basis der ZF ProAI

Zustandsüberwachung für mehr Pünktlichkeit bei Straßenbahnen

Neben der Sicherheit ist die Zuverlässigkeit ein weiterer wichtiger Punkt beim Einsatz von Stadtbahnen. Gerade wenn es stürmt und schneit, verspäten sich die Straßenbahnen oder fallen ganz aus. Ursachen sind manchmal der Mensch, der Bedienfehler macht oder aber die Technik, die aus unterschiedlichen Gründen versagt. Intelligente Systeme sorgen auch dafür, dass menschliche oder technische Fehler nicht den reibungslosen Bahnverkehr behindern oder gar stoppen.
Umfassende Zustandsüberwachung macht Bahnfahrzeuge sicherer und zuverlässiger.
Smart Typeplate, das digitale Typenschild von ZF, vereinfacht die vorausschauende Planung von Wartungsarbeiten an Schienenfahrzeugen.