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Exakte Lokalisierung und Fahrregelung für autonome Eisenbahnfahrzeuge

ELFE

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Projektbeschreibung:

Für einen automatisierten Betrieb ist es notwendig, dass sich der Zug zuverlässig selbst lokalisieren kann und daraus Steueranweisungen für das Beschleunigen bzw. Bremsen ableitet – dies ist vor allem beim Übergang von Außenbereichen in Innenbereiche technisch anspruchsvoll. Die Fusion von Messdaten aus verschiedenen Quellen ist ein zentraler Punkt des Projektes. Das Ziel in Frage kommender Lokalisierungsvarianten ist eine flexible Positionserkennung mit einer Abweichung von weniger als 10 Zentimetern. Diese Genauigkeit ist erforderlich, da im Betriebshof abhängig vom konkreten Triebfahrzeug verschiedene Haltepositionen an den technischen Geräten in einer hochvolatilen Umgebung mit entsprechenden die Lokalisierung beeinflussenden Hindernissen anzufahren sind. Die programmierbaren Anhaltepunkte, welche durch die sich aus dem Projekt ergebende kontinuierliche Lokalisierung dynamisch definiert werden können, erfordern zudem flexible auf den Bedarf angepasste Fahrprofilvorgabe. Die Folge des Fahrprofils kann durch geeignete Regler realisiert werden, welche zusätzliche Anforderungen wie Witterungen und Schienenbeschaffenheiten in der Ansteuerung der Antriebseinheiten und der Bremsen berücksichtigen.

Projektinformationen:

Status: in Bearbeitung

Laufzeit: 08/2023 – 07/2025

Partner:

  • Technische Universität Chemnitz mit den Professuren für Schaltkreis- und Systementwurf, für Regelungstechnik und Systemdynamik sowie dem Zentrum für Wissens- und Technologietransfer
  • Naventik GmbH
  • Pinpoint GmbH
  • Smart Rail Connectivity Campus e. V. Annaberg-Buchholz

Förderprogramm: Gefördert durch das BMBF im Rahmen des WIR! Förderprogramms

Leckwellenleiter (LCX) für linienförmige breitbandige Funkversorgung, hochverfügbare Fahrzeugortung und radarähnliche Hindernisdetektion im automatisierten SRCC-Bahnbetrieb

LCX4Rail

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Projektbeschreibung:

Ziel des Vorhabens ist die Untersuchung der Anwendbarkeit von Leckwellenleiterkabeln (LCX) im Bahnverkehr. Zu diesem Zweck werden entsprechende Kabel verlegt und Funktechnologien eingespeist. Zu den zu untersuchenden Technologien zählen Mobilfunk (5G), Ultrabreitband (UWB) sowie Broadcastdienste (DAB+). Aufbauend darauf werden folgende Teilanwendungen dieser Technologie untersucht:

  1. Breitbandige Funkversorgung
  2. Funkbasierte Fahrzeugortung und Sicherstellung der Ortungsintegrität
  3. Passives Objekt-Sensing zur Hinderniserkennung

Zusätzlich wird eine Infrastruktur zur kontinuierlichen Erhebung von Messdaten für statistische Auswertungen geschaffen. Des Weiteren erfolgen Betrachtungen der rechtlichen Rahmenbedingungen des weiteren Einsatzes von LCX-Kabeln im Bahnumfeld.

Projektinformationen:

Status: in Bearbeitung

Laufzeit: 03/2023 – 02/2025

Partner:

  • Technische Universität Chemnitz mit der Professur für Nachrichtentechnik und dem Zentrum für Wissens- und Technologietransfer
  • Technische Universität Dresden
  • ibes AG
  • MRK Media AG

Förderprogramm: Gefördert durch das BMBF im Rahmen des WIR! Förderprogramms

5G-RACOM

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Projektbeschreibung:

Die fortschreitende Digitalisierung des Bahnbetriebs bringt höchste Anforderungen an die Konnektivität, z. B. in Bezug auf Bandbreite und Zuverlässigkeit, mit sich. Da das aktuelle 2G-basierte Bahnmobilfunksystem GSM-R diese Anforderungen nicht erfüllt, wird das 5G-basierte Future Railway Mobile Communication System (FRMCS) eingeführt werden. Ausgehend von diversen Aktivitäten zur Entwicklung und Standardisierung von FRMCS müssen weitere technische Herausforderungen bewältigt werden, um FRMCS für den digitalisierten Bahnbetrieb einsatzfähig zu machen. Im Projekt werden daher Schlüsseltechnologien untersucht, entwickelt und demonstriert, um ein grünes, widerstandsfähiges und zukunftssicheres FRMCS-System über zwei Pfade zu erreichen:

  1. Effiziente Nutzung des verfügbaren RMR-Frequenzspektrums
  2. Ausweitung von FRMCS auf zusätzliches öffentliches Frequenzspektrum über eine hybride Netzwerkarchitektur

Innerhalb des Projektes 5G-RACOM bearbeitet die TU Chemnitz das Teilvorhaben „Hybrides 5G-Funknetz“. Ziel ist es, ein übergreifendes Kommunikationsnetzwerk zwischen dem privaten, bahnseitigen 5G-Funknetz und dem öffentlichen 5G-Funknetz zu spezifizieren, zu implementieren und zu testen. Die Kopplung soll für die Applikation eine mehrkanalige Kommunikation mit nahtlosen Wechseln der Kanäle in Echtzeit und mit definierten Qualitätsparametern ermöglichen. Die sich mit dem hybriden 5G-Funknetz ergebenden Potenziale sollen mit Demonstrator-Anwendungen innerhalb des Projektes vorgestellt werden.

Projektinformationen:

Status: in Bearbeitung

Laufzeit: 12/2022 – 11/2025

Partner:

Förderprogramm: Gefördert durch: Internationale Kooperationsprojekte (Bilaterale deutsch-französische Kooperationen) zum Thema „Private 5G-Netzwerke für die Industrie“

5G4Rail

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Projektbeschreibung:

Das Projekt soll definieren, wie der 5G-Mobilfunkstandard künftig im Bahnbereich das bisherige System „GSM-R“ (Global System for Mobile Communication – Rail) ablösen und darüber hinaus für weitergehende, zukünftige Anwendungsgebiete im Bahnsystem der Zukunft genutzt werden kann. Die Motivation liegt darin begründet, dass einerseits die Verfügbarkeit von Komponenten des alten GSM-R stets schwieriger wird und GSM-R absehbar dem Ende seiner wirtschaftlichen Nutzungsdauer entgegengeht. Andererseits ist die Bandbreite der Datenübertragung bei GSM-R auf einen niedrigen Wert beschränkt.

Projektinformationen:

Status: beendet

Laufzeit: 07/2021 – 10/2024

Partner:

  • Technische Universität Chemnitz mit den Professuren Nachrichtentechnik und Kommunikationsnetze

Förderprogramm: Gefördert durch das BMBF im Rahmen des WIR! Förderprogramms

ReViCaT

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Projektbeschreibung:

Mit dem Projekt soll die technische Machbarkeit untersucht werden, um zu evaluieren, welche Möglichkeiten mit einer Videoübertragung basierend auf den derzeit im Projekt DAC4EU getesteten Datenübertragungssystemen möglich sind, aber auch wo die Grenzen liegen. Im Rahmen dieses Projektes soll untersucht werden, welche technischen Möglichkeiten für die Realisierung einer solchen Videoübertragung bestehen, hier insbesondere, ob die favorisierten Datenübertragungssysteme (SPE, PLC und Wifi) für die Videoübertragung verwendet werden können.

Projektinformationen:

Status: beendet

Laufzeit: 01/2023 – 12/2024

Partner:

  • Technische Universität Chemnitz mit der Professur für Digital- und Schaltungstechnik
  • CE Cideon Engineering GmbH & Co. KG
  • SYS TEC electronic AG
  • OWITA GmbH

Förderprogramm: Gefördert durch das BMBF im Rahmen des WIR! Förderprogramms

APAFahrt

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Projektbeschreibung:

Das Projekt “Akzeptanz und Partizipation bei Autonomen Fahren im ÖPNV (APAFahrt)” untersucht das Zusammenspiel von Wünschen, Zielen und Befürchtungen der beteiligten und betroffenen wissenschaftlichen, wirtschaftlichen und zivilgesellschaftlichen Akteure im Rahmen des Smart Rail Connectivity Campus im Erzgebirgskreis in Bezug auf autonomes Fahren auf der Schiene und die dazugehörigen Technologien wie 5G oder Sensoren im öffentlichen Raum.

Auf Basis von Dokumentenanalysen, Interviews, verschiedener Partizipationsangebote und einer repräsentativen Bevölkerungsumfrage werden Informations-, Konsultations- und Partizipationsbedarfe und -möglichkeiten in Bezug auf die in laufenden und zukünftigen Projekten entwickelten Innovationen herausgearbeitet. Dadurch wird der innovationsbasierte strukturelle Wandel in der Region durch die Ermöglichung und Erweiterung nachhaltiger Mobilität und den wirtschaftlichen Erfolg der beteiligten Unternehmen gefördert.

Projektinformationen:

Status: beendet

Laufzeit: 07/2021 – 06/2023

Partner:

  • Technische Universität Chemnitz mit der Professur für Innovationsforschung und Technologiemanagement

Förderprogramm: Gefördert durch das BMBF im Rahmen des WIR! Förderprogramms