RCAS - Railway Collision Avoidance System

Kollisionsvermeidung von Zügen

Das DLR entwickelte im Rahmen des Projekts Railway Collision Avoidance System (RCAS) ein tragfähiges Gesamtsystem zur Kollisionsvermeidung von Zügen, welches prototypisch umgesetzt und demonstriert wurde.
Es kombiniert ein Zug-zu-Zug-Kommunikationssystem, ein Ortungssystem und ein System zur Situationsanalyse und Entscheidungsunterstützung. Es stützt sich nur auf Sensoren und Kommunikationstechnik im Zug, so dass es zu einem Bruchteil der Kosten eines Systems installiert werden kann, das auf die Technik an der Strecke angewiesen ist.

Das DLR entwickelte im Rahmen dieses Projekts ein neuartiges Kollisionswarnsystem für Züge. Herzstück dieser Technologie sind dessen Kommunikations- und Ortungskomponenten, welche bereits über die DLR-Ausgründung „Intelligence on Wheels“ bei Bahnbetreibern in Deutschland und Tschechien eingeführt wurden. Diese werden im Führerstand des Zugs eingebaut und funktionieren unabhängig von jeglicher Bahninfrastruktur. Die mit dem System ausgerüsteten Schienenfahrzeuge tauschen in regelmäßigen Abständen Informationen wie Position, Fahrtrichtung und Geschwindigkeit aus. Der Triebfahrzeugführer wird auf Grund der Daten frühzeitig und zuverlässig gewarnt, bevor es zur Kollision kommt.

Die hierfür relevanten Informationen, beispielsweise über Position und Geschwindigkeit, geplante Streckenführung oder Lademaßüberschreitungen werden über infrastrukturlose Zug-zu-Zug-Kommunikation ausgetauscht. Das System bewertet die Situation und unterbreitet dem Fahrer bei kritischen Zuständen Lösungsvorschläge oder greift steuernd in das Bremsverhalten ein, so dass die Züge bei Kollisionsgefahr frühzeitig zum Stillstand kommen.

Partner

Mit den Wissenschaftlern des Instituts für Kommunikation und Navigation, die das eigentliche Kommunikationsverfahren unter bahnspezifischen Rahmenbedingungen entwickeln, arbeiteten im Projekt RCAS Wissenschaftler und Ingenieure aus zwei weiteren DLR-Instituten zusammen: Das Institut für Verkehrssystemtechnik in Braunschweig beantwortete die bahnbetrieblichen Fragestellungen. Es passte das gemeinsam erarbeitete Konzept an die Randbedingungen und eisenbahnbetrieblichen Eigenschaften an und entwickelte es bis zur Integration der Komponenten in ein Versuchsfahrzeug weiter. Mitarbeiter des Instituts für Optische Sensorsysteme in Berlin-Adlershof ergänzten das RCAS-System um optische Subsysteme, beispielsweise zur Überwachung der Hindernisfreiheit auf der Strecke.

2015 - Dampflok ausgerüstet mit dem Kollisionsvermeidungssystem RCAS
Eine Dampflok der Harzer Schmalspurbahnen (HSB) ausgerüstet mit dem Kollisionswarnsystem der DLR-Ausgründung "Intelligence on Wheels".
Bild: 1/3, Credit:
IoW/HSB
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placeholder — Video: The Railway Collision Avoidance System (RCAS) by DLR (engl.)
DLR's Railway Collision Avoidance System (RCAS) is a 'safety overlay' system which can be deployed on top of any existing safety infrastructure in train networks. The core idea of RCAS is to broadcast the position and intended track of trains as well as additional data like vehicle dimensions to all other trains in the area using ad-hoc train-to-train communications. This enables train drivers to have an up-to-date accurate knowledge of the traffic situation in the vicinity, and act in consequence. Computer analysis of the received information, the own position and movement vector and an electronic track map detects possible collisions, displaying an alert signal, and advising the driver of the most convenient strategy to follow in order to avoid the danger. The system is adaptive to a variety of situations like advancing trains or road vehicles or obstacles.
Bild: 2/3, Credit:
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Links und weiterführende Informationen

Ausgründung - Mehr Sicherheit im Schienenverkehr

Intelligence on Wheels

Dr. Thomas Strang und Dr. Andreas Lehner entwickelten am Institut für Kommunikation und Navigation ein neuartiges Kollisionsvermeidungssystem für Züge (RCAS = Rail Collision Avoidance System).

28. Oktober 2015 | Mehr Sicherheit im Schienenverkehr

Innovationspreis 2015 für "Intelligence on Wheels"

Dr. Thomas Strang und Dr. Andreas Lehner, Wissenschaftler des DLR und Gründer des Unternehmens Intelligence on Wheels (IoW)", wurden am 27. Oktober 2015 in Köln mit dem Manfred-Fuchs-Innovationspreis ausgezeichnet. Mit dem Preis würdigt die GvF - Gesellschaft von Freunden des DLR e.V. (GvF) die vorbildliche Zusammenarbeit zwischen dem DLR und der Industrie.