Effizientere Bodenradarauswertung dank Künstlicher Intelligenz (KI)

Die Beschaffenheit des Gleisunterbaus kann mittels Bodenradar erfasst werden, doch die Auswertung der Messungen ist sehr aufwendig. Könnte der Einsatz von KI diesen Aufwand reduzieren? Das fragte sich eine Forschergruppe, in der auch Plasser & Theurer vertreten ist, und stellte sich der Herausforderung. Unter anderem durch das geschickte Anwenden von Filtern wird die Auswertung wesentlich erleichtert.

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Was weiß der Stopfpickel vom Schotter?

Dank einer brandneuen Mess- und Analysemethode ist es erstmals möglich, das Bewegungsverhalten von Schotter über den gesamten Stopfvorgang hinweg zu beobachten und den Schotterzustand in einer bisher nicht bekannten Detailtiefe darzustellen. Dabei übernimmt der Stopfpickel eine besondere Rolle: Durch die neue Methode entwickelt er sich vom Arbeitswerkzeug zum Messinstrument.

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WCRR 2019 Tokio: Zum Stand der Forschung

1994 begann die WCRR-Reihe in Paris, maßgeblich initiiert von mehreren großen Bahnunternehmen. Seither reist der weltweit wohl wichtigste Bahn-Fachkongress um den Globus, machte 2019 zum zweiten Mal nach 1999 in Tokio Station. Über 1.000 TeilnehmerInnen, 630 eingereichte Paper und rund 300 Vorträge an vier Tagen – die Themenvielfalt ist ebenso beachtenswert wie die fachliche Tiefe.

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Absolute Gleismessung

Zu den Aufgaben des Streckenpersonals im italienischen Eisenbahnnetz (RFI, Rete Ferroviaria Italiana) gehört die Überprüfung der absoluten Gleislage. Dadurch wird sichergestellt, dass die geometrische Qualität der Strecke der zunehmenden Geschwindigkeit entspricht. Die RFI hat in den letzten Jahren neue Kontrolltechniken eingeführt, um diese Maßnahme immer einfacher und schneller zu gestalten.

Forschungspartner: RFI

• Measuring

Deep-Learning-Einheiten für den automatischen Weichenstopf-Assistenten

Maschinen, die die Schulbank drücken? Was im ersten Augenblick vielleicht nach Science-Fiction klingt, ist bei Plasser & Theurer Realität. Unser Entwicklungsteam arbeitet aktuell an einem lernenden 3D-Scan-basierten Sensorsystem und bringt diesem bei, autonome Entscheidungen zu treffen. Die hierfür verwendete Methode: Deep Learning.

• Smart Technologies

Funktionstest noch vor der ersten Schweißnaht

Um die Steuerung einer Maschine zu testen, muss man heute nicht mehr auf die Fertigstellung warten. Dank dem Verfahren Hardware in the Loop können die ersten Funktionstests schon direkt nach Abschluss der Konstruktion starten.

• Smart Technologies
• Machine

Dynamischer Gleisstabilisator trifft im Labor auf neue Oberbauformen

Sophie Feurig widmet sich in ihrer Doktorarbeit der intensiven Betrachtung der dynamischen Gleisstabilisation im Labor. Der tiefe Einblick in das Systemverhalten des Schotteroberbaus weckt dabei nicht nur ihre Begeisterung.

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• Machine

Wie denkt eine Bahnbaumaschine?

Bei dieser Überschrift stellt sich sofort eine Frage: „Kann eine Bahnbaumaschine überhaupt denken?“ Die Antwort ist klar: Ja, sie kann. Künstliche Intelligenz (KI) setzt Maschinen in die Lage, aus Erfahrungen zu lernen und sich auf neue Informationen bzw. Aufgaben einzustellen. Dies erfordert von der Maschine ein „selbstständiges“ Denkvermögen. Mit der Hilfe von künstlichen neuronalen Netzen lernen die Maschinen von Plasser & Theurer, relevante Informationen zu extrahieren und generalisierte Lösungen zu entwickeln.

• Smart Technologies

Dem Schotter auf der Spur

Der Gleisschotter hat viele Funktionen im Oberbausystem. Unter anderem ist er für die Lastabtragung in den Unterbau, die Entwässerung des Oberbaus und die sichere Lage des Gleisrostes zuständig. Dennoch ist der Schotter im Vergleich zu anderen Gleiskomponenten ein noch relativ unerforschtes Feld. Mit der Diskrete-Elemente-Methode – einem numerischen Berechnungsverfahren, mit dem eine große Zahl von Teilchen berechnet werden kann – und leistungsstarken Computern ist es erst heute möglich, den Bewegungspfad sowie die Interaktion von Teilchen zuverlässig zu bestimmen. Plasser & Theurer nutzt die Technologie für neue Erkenntnisse über das Oberbausystem, um damit die Gleisbaumaschinen weiter zu optimieren.

• Infrastructure

Am Beginn stand die Vision der autonomen Stopfmaschine

Das Weichenstopf-Assistenzsystem „PlasserSmartTamping – The Assistant“ von

Plasser & Theurer hilft dem Bediener, die operativen Systeme der Maschine zu managen, und

stellt einen wichtigen Schritt zur Automatisierung von Stopfmaschinen dar.

• Smart Technologies

EM100VT – Die Zukunft der Bestandsaufnahme beginnt jetzt

523 Kilometer Gleise, 224 Weichen, 80.000 Schwellen und weit über 325.000 Tonnen Schotter. Dies sind die harten Fakten der Erneuerung der Hochgeschwindigkeitsstrecke 1733 Hannover–Würzburg.

Forschungspartner: Obermeyer

• Measuring
• Infrastructure

Smart Maintenance, mehr als virtuelle Realität

Für die Entwicklung und Erprobung von Technologiekomponenten für die Maschinen von morgen benötigt Plasser & Theurer praxisnahe Testbedingungen. Der EM100VT arbeitet dabei als Trägerfahrzeug und bildet eine ideale Forschungsumgebung für innovative Technologiesprünge mit hohem Anwendungspotenzial.

• Measuring

Die 360-Grad-Sicht des Gleisbaus

Digitalisierung, alternative Antriebe und neue Fertigungsmethoden halten Einzug in die Werkzeuge zur Instandhaltung der Gleise. Parallel dazu zeigt sich, dass es mehr als nur eine reine Arbeitsmaschine braucht, um die Anforderungen der Infrastruktur zu erfüllen. Die Entwicklung einer globalen Sicht auf den Gleisbau ist unabdingbar.

• Smart Technologies
• Machine

Digital Twin – die neue Welt des Gleisbaus

Der digitale Wandel im Zeitalter 4.0 stellt auch die Eisenbahn vor große Herausforderungen – auf der Benutzerseite durch die Änderung der Mobilitätsbedürfnisse, auf der Betreiberseite durch neue Möglichkeiten für die Fahrwegbewirtschaftung. Die digitale Revolution verändert die Ordnung der Dinge und macht ein neues Denken und Arbeiten notwendig.

• Smart Technologies
• Measuring

Die Forschungs- und Innovationsinitiative Shift2Rail

Während weltweit die Ressourcen knapper werden, nimmt die Bedrohung durch den Klimawandel stetig zu. Um den Folgen dieser Herausforderungen langfristig begegnen zu können und die Zukunft Europas zu sichern, ist es unabdingbar nachhaltige Entwicklungsstrategien zu verfolgen und in zukunftsfähige Lösungen zu investieren.

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