Der Zug auf der Glasfaser

Aktuelle Entwicklungen zeigen, dass Glasfasertechnologien die Zukunft der Bahnindustrie wesentlich beeinflussen werden. Kevin Tribble, FTS Product Management bei Frauscher, wirft einen Blick in die Zukunft entsprechender Zugerfassungslösungen.

Systeme zur Zugerfassung bewegen sich grundsätzlich in einem Spannungsfeld aus Sicherheitsanforderungen, Leistungserwartungen und Wirtschaftlichkeit. Alle drei Kriterien gleichzeitig vollends zu erfüllen, ist äußerst schwierig. Schließlich hängen die drei Faktoren von ganz unterschiedlichen Parametern ab. Glasfasertechnologien wie Distributed Acoustic Sensing (DAS) haben hier jedoch großes Potenzial hinsichtlich wesentlicher Punkte all dieser Bereiche. Das zeigen die Erfahrungen, welche die Bahnindustrie in den vergangenen Jahren mit diesem Ansatz gemacht hat.

Besonders groß ist das Potenzial, wenn entsprechende Lösungen zur Zugverfolgung eingesetzt werden. Wie andere Ansätze auch ermöglichen sie eine Erfassung von Gleisfahrzeugen in Echtzeit und über weite Streckenabschnitte hinweg. Dabei erfordern sie jedoch nur ein Minimum an Infrastruktur am Gleis. Und an den Gleisfahrzeugen besteht grundsätzlich überhaupt kein Nachrüstungsbedarf.

DAS ist es!

Schon ein Blick auf die technischen Grundlagen zeigt, dass zur Zugerfassung mit DAS nur wenig Hardware benötigt wird: Als streckenseitige Infrastruktur braucht es nur eine einzelne Glasfaser. Diese wird mit Laserimpulsen beschickt. Die Auswertung von Veränderungen in der Reflexion dieser Impulse verwandelt die Faser in einen Sensor, der entlang des Gleises verläuft. Er ist in der Lage, Schallwellen und Vibrationen zu detektieren. So ermöglicht es DAS aufgrund seiner technischen Eigenschaften, bewegliche Objekte entlang großer Strecken zuverlässig zu erfassen.

Zugverfolgung: on Track!

Bei der Erfassung von Zügen mittels DAS-basierter Systeme, wie den Frauscher Tracking Solutions FTS, können die Anwender verschiedene wertvolle Informationen generieren.Echtzeit-Zugverfolgung: Bei der Erfassung von Zügen mittels DAS-basierter Systeme, wie den Frauscher Tracking Solutions FTS, können die Anwender verschiedene wertvolle Informationen generieren.

Die von Frauscher 2016 präsentierten Frauscher Tracking Solutions FTS sind inzwischen bei Anwendern rund um den Globus in verschiedenen Applikationen im Einsatz. Dadurch gewinnt das Entwicklerteam laufend neue Erkenntnisse zu den Eigenschaften, Stärken und Potenzialen dieser Technologie im Bereich Zugerfassung.

Entsprechende Installationen wurden in Ländern mit unterschiedlichsten Bedingungen umgesetzt. Dazu zählen neben Deutschland und Österreich etwa auch Frankreich, Australien, China, Brasilien, Indien, die USA, Weißrussland, die Ukraine, die Türkei und das Vereinigte Königreich. Die große Bandbreite der Anwendungen ist eine Grundlage dafür, dass die Frauscher Tracking Solutions FTS besonders vielfältig auf ihre Eigenschaften im Bereich der Zugerfassung getestet werden.

Position beziehen

Praktische Erfahrungen haben bisher auch gezeigt, dass bestimmte Installationsparameter die Genauigkeit von DAS-basierten Train Tracking Anwendungen positiv beeinflussen können. Dazu zählen die Positionierung des Kabels und dessen Abstand zum Gleis genauso wie die Art der Installation selbst – also ob das Kabel vergraben ist, in einem Trog liegt oder beispielsweise an einer Tunnelwand montiert ist. In bisher ausgeführten Installationen hat sich gezeigt, dass sich in Betontrögen oder direkt im Erdreich verlegte Kabel besonders gut zur Detektion verschiedener Einflüsse eignen. Oberflächlich installierte Kabel werden hingegen häufig von zusätzlichen Faktoren, wie Wind, Regen oder Hagel getroffen und verzeichnen dadurch ein höheres „Grundrauschen“. Die ideale Art der Installation hängt aber letzten Endes immer von der Anwendung ab, die erfüllt werden soll.

Darüber hinaus ist die Kalibrierung des Systems mit genauen Geo Referencing Daten von großer Bedeutung. Dabei werden Informationen über die Position der Glasfaser mit GPS- oder Streckendaten verknüpft, was im Betrieb Aufschluss über den genauen Verlauf des Glasfaserkabels entlang der überwachten Strecke gibt. Denn dieser Verlauf kann unter Umständen von der Lage des Gleises abweichen – beispielsweise, um ein Hindernis zu umgehen.

Digitalisierung eröffnet Möglichkeiten

Die mit Testinstallationen ausgerüsteten Strecken profitieren schon jetzt von den Daten des FTS-Systems. Neben Informationen für das Verkehrsleitsystem selbst, also der aktuellen Position eines Gleisfahrzeuges, dessen Geschwindigkeit, Fahrtrichtung und Länge, können auch Informationen für weitere Systeme generiert werden. Dazu zählt etwa die voraussichtliche Ankunftszeit an einem definierten Punkt, zum Beispiel einem Bahnhof, um Bahnsteigdurchsagen oder Zugzeittafeln zu versorgen. Bahnübergänge, die aktuell mittels Achszähler aktiviert und deaktiviert werden, können durch die Implementierung der zusätzlichen Informationen künftig noch genauer gesteuert werden.

Die Beispiele zeigen, wie wichtig die Interoperabilität von Daten und Systemen ist. Durch eine Kombination auf grundlegender Ebene können schon in erster Instanz exakte Daten ausgegeben werden. Diese lassen sich im Anschluss mit weiteren Informationen zusammenführen.

Um die großen Möglichkeiten dieser Technologie auszuschöpfen, braucht es unbedingt logische Verknüpfungen zwischen den verschiedenen Daten. Und es ist wichtig, Ansätze wie Cloud Computing und Machine Learning in die entsprechenden Konzepte mit aufzunehmen.

Fazit

Lösungen zur Zugerfassung, die wie FTS auf Glasfaseroptik basieren, werden in Zukunft eine immer wichtigere Rolle in der Bahnindustrie spielen. Die vergangenen Jahre haben schon ein breites Anwendungsfeld aufgezeigt. Frauscher konnte mit bisherigen Erfahrungen bereits eine Strategie ausarbeiten, die sowohl auf einer Stand-alone-Lösung, als auch auf mit bewährten Komponenten kombinierten Systemen basiert.

Dies ist aus zwei Gründen entscheidend: Erstens besteht so die Möglichkeit zur schrittweisen Einführung auch in sicherheitskritischen Bereichen. Zweitens lässt sich durch die Kombination verschiedener Erfassungstechnologien Datenmehrwert von erheblicher Relevanz generieren.

Um die entsprechenden Applikationen erfolgreich umzusetzen, müssen Digitalisierungsstrategien rasch vorangetrieben werden. Denn sie ermöglichen eine immer effizientere Datennutzung im Sinne einer Umwandlung in konkrete und nützliche Informationen ermöglichen.

Diese Notwendigkeit besteht nicht nur bei neuen Lösungsansätzen. Wenn speziell im sicherheitsrelevanten Bereich zum Beispiel ein kombinierter Ansatz mit Achszählern und Raddetektionssystemen weiter forciert werden soll, dann müssen auch diese Komponenten den Weg der Digitalisierung mitgehen, um Daten über entsprechende Kanäle und mit maximaler Effizienz zur Verfügung stellen zu können.

Häufig sind entlang eines Gleises bereits Glasfaserkabel vorhanden, die zur Installation von FTS genutzt werden können.Häufig sind entlang eines Gleises bereits Glasfaserkabel vorhanden, die zur Installation von FTS genutzt werden können.

Kevin Tribble

Kevin Tribble

27.02.2018

Technologien

1060 Wörter

8 Minuten Lesezeit

Der Zug auf der Glasfaser Der Zug auf der Glasfaser Der Zug auf der Glasfaser

Ähnliche Artikel

Technologie-Mix für mehr Information

Technologien

Technologie-Mix für mehr Information

Mayank Tripathi | 27.06.2017 | 1545 Wörter | 11 Minuten Lesezeit

Klug kombinieren für echten Zusatznutzen: Wenn Distributed Acoustic Sensing (DAS) mit Achszählern und induktiven Radsensoren verknüpft wird, lassen sich wertvolle Informationen für Eisenbahnanwendungen generieren.

Weiterlesen
Zugerfassung: Eine Momentaufnahme

Applikationen

Zugerfassung: Eine Momentaufnahme

Franz Pointner | 07.03.2018 | 2293 Wörter | 16 Minuten Lesezeit

Moderne Zugerfassungssysteme bedienen sich unterschiedlicher Ansätze. Franz Pointner, Frauscher RAMS Director, analysiert diverse Möglichkeiten auf ihre Eignung hin, aktuelle Anforderungen zu erfüllen.

Weiterlesen
Die Zukunft der Zugerfassung diskutieren

Märkte

Die Zukunft der Zugerfassung diskutieren

Fabian Schwarz | 23.10.2017 | 1180 Wörter | 8 Minuten Lesezeit

Das vierte Wheel Detection Forum setzte neue Maßstäbe für diesen mittlerweile etablierten Branchenevent. Systemintegratoren, Betreiber, und Komponentenhersteller sowie Vertreter aus der Wissenschaft und von interessierten Verbänden kamen vom 4. bis zum 6. Oktober in Wien zusammen, um sich über die neuesten Trends und Innovationen im Bereich der Zugerfassung und verwandten Technologien zu informieren und auszutauschen. 262 Teilnehmer aus 36 Ländern verfolgten die über 20 Vorträge und Präsentationen, die von einem spannenden Networking-Programm umrahmt wurden.

Weiterlesen
Wie Systeme kommunizieren

Technologien

Wie Systeme kommunizieren

Stefan Lugschitz | 29.06.2017 | 1402 Wörter | 10 Minuten Lesezeit

Funktion braucht Kommunikation: Schnittstellen sorgen dafür, dass die Bestandteile der Bahninfrastruktur optimal vernetzt werden.

Weiterlesen