SkyWay. Woher nimmt der Verkehr seine Intelligenz

SkyWay. Woher nimmt der Verkehr seine Intelligenz
SkyWay. Woher nimmt der Verkehr seine Intelligenz

Liebe Partner und Freunde von SkyWay,

Die modernen Verkehrssysteme können nicht ohne die menschliche Beteiligung an ihrer Kontrolle auskommen. Das eingebaute „Hirn“ eines Autos, eines Flugzeugs oder eines Zugs ist noch nicht genug vervollkommnet, um ihm hundertprozentig zu vertrauen.

Dennoch sind automatische Steuerungssysteme einer der Haupttrends im Verkehrssektor, was die kürzlich durchgeführte InnoTrans bestätigt hat. Auf der Messe wurden zahlreiche digitale Lösungen für den traditionellen Verkehr präsentiert.

Das Projekt SkyWay bildet keine Ausnahme von dem Trend für die Automatisierung: Beim schienengebundenen Seil-Verkehr (String Technology) ging man ursprünglich davon aus, auf der Grundlage der Messwerte der Sensoren mit Hilfe der künstlichen Intelligenz eine Verkehrssteuerung aufzubauen.

Das intelligente Steuerungssystem des SkyWay-Transportmoduls zeichnet sich durch ein wesentliches Merkmal gegenüber der Konkurrenz aus: Es kombiniert einen großen intellektuellen Komplex, der nicht nur die Bewegung der Transportmodule steuert, sondern auch die erforderlichen Daten über den technischen Zustand der Einheiten sammelt, mit dem Fahrgast interagiert und eine Vielzahl anderer Funktionen ausführt, die sonst meist Personen im konventionellen Verkehr zugewiesen sind.

Wie der Mensch benötigt die Steuerung für die Entscheidungsfindung Informationen über die Situation ringsum. In den SkyWay-Transportmodulen werden sich spezielle Sensoren und Detektoren verschiedener Typen mit der Erfassung solcher Daten befassen. Die Informationen von ihnen werden ununterbrochen gesammelt und an die Leitstelle gesendet, wo Routingaufgaben erstellt und angepasst werden.

Darüber hinaus ist das Transportmodul in der Lage, bestimmte Entscheidungen selbstständig zu treffen; von der zentralen Leitstelle kommen nur die allgemeinsten Anweisungen, die festlegen, wo und zu welcher Zeit sich das Modul befinden soll.

Um den Verkehr zu steuern, ist das Rollmaterial mit einer Kombination aus Kameras und Radargeräten ausgestattet, die es ermöglichen, mehr als 90 verschiedene Arten von Objekten und deren Bewegungsparameter, die eigene Geschwindigkeit und die Entfernung zu einem anderen Objekt zu bestimmen.

Die Kombination „Radar + Kamera“ wurde von den SkyWay-Ingenieuren bewusst gewählt: Eine solche Kombination ermöglicht es, Hindernisse auch bei schlechten Wetterbedingungen zu erkennen. Ihre Kosten sind geringer als das Lidar.

Das Prinzip dieser komplexen Operation ist im Kontext einfacher zu erklären: Nähert sich zum Beispiel eine Drohne einem fahrenden Yunibus, werden dessen Bild sowie die Daten über seine Geschwindigkeit und Position im Raum an den Bordcomputer übertragen. Gemäß den Daten der Kamera identifiziert der Bildverarbeitungsalgorithmus, dass es sich genau um eine Drohne handelt, und die Daten des Radars ermöglichen es, die Geschwindigkeit zu berechnen, mit der sich der Yunibus bewegen muss, um eine Kollision zu vermeiden.

Die Steuerung zieht sofort Rückschlüsse und überträgt die Daten „an die Räder“: Das System bildet und sendet Befehle für die einzelnen Maschineneinheiten. Nachdem das Bordsystem das Problem gelöst hat, werden die Daten über die Geschwindigkeit und Position des Moduls an die Zentrale gesendet, und der korrigierte Fahrauftrag kommt zurück.

Die Routineveränderungen, die für die Verkehrssicherheit und die genaue Einhaltung des Fahrplans erforderlich sind, können auch auf der Grundlage der an der Infrastruktur angebrachten Sensormesswerte eingegeben werden. Die Daten der Kameras und Sensoren gehen direkt in die Leitstelle und von dort, bereits in Routingaufgaben umgerechnet, in alle Module, die sich auf schwierigen Streckenabschnitten bewegen. Besonderes Augenmerk wird auf potenziell gefährliche Abschnitte sowie auf Stationen gelegt: Dort werden zusätzliche Kameras und genauere Sensoren positioniert.

Zur Bestimmung der Position des rollenden Materials auf dem Gleisbauwerk werden mehrere Verfahren gleichzeitig eingesetzt: RF-Tags, GPS und Magnetsensoren. Letztere werden eingesetzt, wenn eine erhöhte Positioniergenauigkeit erforderlich ist, z.B. beim Anhalten an einer Station.

Übrigens haben die oben beschriebenen Technologien ihre „Feuertaufe“ bereits bestanden: Der Computer brauchte während des EcoFests den ganzen Tag über im Automatikbetrieb keine manuellen Anpassungen.

Ohne einen Besuch im Depot

Die Sensoren im SkyWay-Fahrzeug sind nicht nur für seine Bewegung verantwortlich, sondern führen auch Arbeiten aus, die im konventionellen Verkehr auf den Schultern der Depotmitarbeiter ruhen. Verschiedene Sensoren für Temperatur, Drehzahl, Verschleiß und andere Parameter erfassen Informationen über den technischen Zustand der Module, senden sie an die Zentrale, wo der Computer anhand der vorgegebenen Normen entscheidet, ob das Fahrzeug zur Wartung geschickt werden soll oder ob es weiter betrieben werden darf.

Es gibt eine Vielzahl von verschiedenen Sensoren und Detektoren, die sowohl in Fahrzeugen als auch in Infrastruktureinrichtungen installiert sind: z.B. Temperatursensoren in der Kabine, Batterieleistungsmesser, Türöffnungssensor, Schalterpositionssensor, etc. Die daraus gewonnenen Daten werden direkt vom Bordcomputer verarbeitet und dienen dazu, gezielte Steuerungsentscheidungen zu treffen: So entscheidet das Fahrzeug beispielsweise bei Überhitzung der Batterie selbst, ob es sofort anhalten oder die Fahrt nur verlangsamen muss bzw. ob es zur nächsten Station weiterfahren kann.

Die verarbeiteten Daten aus dem Fahrzeug gelangen in die Leitstelle, wo ein spezielles System die notwendigen Statistiken sammelt und auf deren Grundlage entscheidet, welche Wartung ein bestimmtes Modul benötigt. Es erstellt ein Wartungsblatt und legt die Wartung in den Zeitplan.

Alle Sensoren, Fahrzeugeinheiten und Computer stehen in ständiger zyklischer Kommunikation: Die Änderungen der Sensormesswerte wirken sich auf den Transportbetrieb aus, und die Änderungen des Transportbetriebs wiederum werden in den Sensormesswerten berücksichtigt. All dies wird vom Computer erfasst, analysiert und beeinflusst die Anpassung von Routingaufgaben und Wartungsplan. Dadurch steht das gesamte System unter ständiger automatisierter Kontrolle.

Mehrere weitere große Elemente des Verkehrsinformationssystems SkyWay befinden sich in der Entwicklung: Sie beziehen sich auf die Geschäftskomponente des Projektbetriebs, die Interaktion zwischen Transport und Benutzer und andere Aspekte. Der Informationsdienst von SkyWay wird über sie berichten, sobald diese Informationen offengelegt werden.

[Quelle: SWC]

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