Light Rail Vehicle Twin – Ein digitaler Stadtbahnzwilling
Aufgrund einer Förderung des Bundesministeriums für Digitales und Verkehr können wir derzeit an der Umsetzung des folgenden Projektes mitwirken.
Problemstellung
Um die Attraktivität des ÖPNV im innerstädtischen Bereich zu erhöhen, sind eine hohe Zuverlässigkeit und erschwingliche Preise von Stadtbahnen unerlässlich. Hierfür gilt es, Schadensfälle bei anforderungsgerechtem Wartungsaufwand zwingend zu vermeiden. Digitale Methoden ermöglichen eine Vorhersage von Schadensentwicklungen der sich in Betrieb befindenden Bahnen, sodass eine zielgerichtete Wartung der digitalen Stadtbahnflotte erfolgen kann. Dadurch kann sowohl die Zuverlässigkeit als auch die Kosteneffizienz gesteigert werden, sodass Verkehrsbetriebe, Fahrgäste und Kommunen gleichermaßen profitieren.
Projektziel
Ziel des Projektes ist es, ein digitales Abbild einer Stadtbahnflotte zu entwickeln. Die Zustände der Einzelbahnen sollen aus Messungen mit Standardsensoren abgeleitet werden. Aufgrund der digitalen Datenerfassung sowie der Methoden des maschinellen Lernens ist es möglich, sowohl Ermüdung als auch Verschleiß für einzelne Bauteile vorherzusagen, noch vor Eintritt des Schadens. Somit kann ein Ausfall des Gesamtfahrzeuges vermieden werden. Diese Informationen lassen sich bei den Verkehrsbetrieben einbinden, sodass Verfügbarkeiten besser planbar werden und der Einsatz der Bahnen somit optimiert werden kann.
Durchführung
Zur Umsetzung des Projektes werden die vorhandenen Messdaten ausgewertet und eine neue Messstraßenbahn realisiert. Dafür erfolgt die Erhebung neuer Messdaten in großem Umfang. Dies ermöglicht es, einen Zusammenhang von erfasstem Straßenbahneinsatz und daraus folgendem Fahrzeugzustand über kalibrierte Datenmodelle herzustellen. Diese Modelle sind auf jede Einzelbahn anwendbar. Es entsteht somit eine Cloud-basierte Flottenbeschreibung für Straßenbahnbetreiber und Wartungsunternehmen.
Verbundkoordinator: |
TU Dresden Institut für Festkörpermechanik |
Projektlaufzeit: (zum Bewilligungszeitpunkt) |
01/2022 – 12/2024 |
Projektvolumen: (zum Bewilligungszeitpunkt) |
3.027.299 € (davon 74 % Förderanteil durch BMVI) |
Ansprechpartner: (Verbund) |
TU Dresden, Prof. für Num. und Exp. Mechanik Prof. Dr.– Ing. habil. Markus Kästner +49 351 463-43065 markus.kaestner@tu-dresden.de |
Ansprechpartner: (LZS) |
Leichtbau-Zentrum Sachsen GmbH Dr. Karsten Wippler +49 351 446960-00 wippler@lzs-dd.de |
Projektpartner: (Neben dem LZS) |
Dresdner Verkehrsbetriebe AG, Dresden Leipziger Verkehrsbetriebe GmbH, Leipzig SDS Schwingungs Diagnose Service GmbH, Zwenkau Robotron Datenbank-Software GmbH, Dresden Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS, Cottbus und Dresden Estino GmbH, Dresden IFTEC GmbH & Co. KG, Leipzig |