Wer fährt den fahrerlosen Zug?

Welche Technologien werden benötigt, damit ein Zug automatisch betrieben werden kann?

Es gibt mehrere intelligente Systeme, die den Betrieb einer U-Bahn ohne Fahrer ermöglichen. Sensoren und Komponenten in der U-Bahn kommunizieren mit digitalen Objekten auf dem Boden wie z. B. Balisen, während sie an ihnen vorbeifahren. Während die U-Bahn auf ihrer Strecke fährt, kommunizieren diese Systeme ständig miteinander, um sicherzustellen, dass alles reibungslos abläuft.

Woher weiß eine U-Bahn, wohin sie fahren soll?

Die Bewegung von fahrerlosen U-Bahnen wie in Sydney wird von einer zentralen Kommandozentrale nach dem Fahrplan der U-Bahn gesteuert. Diese Zentrale ist digital mit dem gleisseitigen Stellwerk der Metrolinie verbunden ( eines der intelligenten Objekte entlang der Gleise) und erhält die Information, dass es einen Fahrweg für die U-Bahn öffnen soll.
Das Stellwerk prüft dann, ob diese Strecke nicht bereits einem anderen Fahrzeug zugewiesen ist, und stellt alle Weichen entlang dieser Strecke, um die Strecke zu erstellen. Sobald alles bestätigt ist, sendet das System ein Signal, das der U-Bahn mitteilt, dass sie auf der festgelegten Strecke sicher fahren kann.     

Sobald die Fahrt eingeleitet wurde, kann sich die Metro dank des intelligenten Systems an Bord des Fahrzeugs im gesamten Netz bewegen, indem es ihr signalisiert, wann sie ohne Fahrer vorwärts fahren, beschleunigen oder bremsen soll. 

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Techniker bei der Installation digitaler Sensoren für eine automatisierte U-Bahn.

Woher weiß die U-Bahn, wie schnell sie fahren muss?

Zu den intelligenten Objekten, die auf dem Erdboden verteilt sind, gehören auch Beacons entlang der Gleise, die es der fahrerlosen Metro ermöglichen, ihren Standort innerhalb des Netzes selbständig zu bestimmen. Da die Metro bereits weiß, wo sie sich befindet und wohin sie fährt, kennt sie auch die Kurven und Steigungen und kann selbst bestimmen, wie schnell sie fahren soll und an welcher Stelle sie bremsen muss, um an der richtigen Stelle des Bahnsteigs anzukommen. Da es keinen Fahrer gibt, ist es die Leitstelle, die der Metro vorgibt, ob sie vielleicht etwas mehr oder weniger beschleunigen muss, um zum richtigen Zeitpunkt am Ziel zu sein.

Woher weiß die U-Bahn, ob eine andere U-Bahn vor ihr fährt?

Alle automatisierten und fahrerlosen U-Bahnen werden dank der entlang der Gleise angebrachten Beacons in Echtzeit geolokalisiert. Die Position der U-Bahn wird dann an das intelligente System am Boden übermittelt, das diese Informationen mit den anderen U-Bahnen teilt, so dass sie alle wissen, wo sie sich befinden. Aber das ist noch nicht alles: Jede Metro gibt auch ihre Position an das Kontrollzentrum weiter, so dass die Betreiber sehen können, wo sich alle U-Bahnen zu einem bestimmten Zeitpunkt befinden, und den Verkehr auf der gesamten Strecke bequem von ihrem Sessel aus steuern können. 

Der Betrieb der fahrerlosen U-Bahnen wird von einer zentralen Kommandozentrale aus gesteuert, die Technologien wie unser Fluence/Urbalis-System mit beweglichen Blöcken einsetzt. 

Weitere Infos   

Woher weiß die U-Bahn, an welchen Stationen sie halten muss?

Die Leitstelle gibt der Metro ihr Ziel vor und sagt ihr, wohin sie fahren und an welchen Stationen sie halten muss. Die führerlose Metro kann dann einfach der ihr vorgegebenen Route folgen, indem sie den festgelegten Strecken folgt, die für sie angelegt wurden.

Wie schafft es die Metro, sich vor den automatischen Türen zu positionieren, wenn sie keinen Fahrer hat?

Ebenso wie für die Geolokalisierung und die Geschwindigkeit sind die Beacons auch dafür verantwortlich, der Metro zu signalisieren, wie sie sich in der Station genau positionieren muss, um die Türen zur richtigen Zeit und am richtigen Ort zu öffnen. Dank ihnen weiß die Metro selbst, wie sie direkt vor den Bahnsteigtüren anhalten muss.

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In Städten wie Singapur kommt die U-Bahn automatisch an der richtigen Stelle an und die Türen öffnen sich, ohne dass jemand einen Knopf drücken muss.

Wer öffnet die Türen der U-Bahn?

Darum kümmert sich das intelligente System an Bord der U-Bahn. Nur wenn die automatisierte U-Bahn korrekt am Bahnsteig, direkt vor den Bahnsteigtüren, angehalten hat, kann das System gleichzeitig die Türen der U-Bahn und des Bahnsteigs öffnen, damit die Fahrgäste ein- und aussteigen können. Dasselbe System garantiert auch, dass die U-Bahn nicht abfahren kann, solange die Türen noch offen sind.

Wer übernimmt die Kontrolle, wenn es zu einem Zwischenfall kommt?

Bei fahrerlosen oder automatisierten U-Bahnen gibt es immer einen menschlichen Bediener in der Leitstelle, der als Aufseher an Bord ist. Der Bediener kann jederzeit eingreifen und die Kontrolle übernehmen, wenn die Metro eine Störung hat. Er kann auch die Gegensprechanlagen der U-Bahn nutzen, um mit den Fahrgästen zu sprechen und ihnen Anweisungen oder Informationen zu geben.

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Ein menschlicher Operator im Kontrollzentrum, der alles an Bord beaufsichtigt.

Ist es wirklich ein sicheres System?

Ja, automatische Metrosysteme sind sicher. Sie erhöhen sogar die Sicherheit, weil sie das Risiko menschlicher Fehler begrenzen.

Wie kann man sicherstellen, dass automatisierte U-Bahn-Systeme keine Fehler machen?

Alle fahrzeugseitigen und streckenseitigen Systeme werden von speziellen Computern gesteuert, die durch Überprüfungsverfahren garantieren, dass die von ihnen übermittelten Berechnungen und Informationen keine Fehler enthalten. So wird sichergestellt, dass es keine Unfälle gibt!

Welche Vorteile bietet der Einsatz von automatisierten U-Bahnen?

Die Automatisierung der U-Bahnen verbessert die Regelmäßigkeit und Pünktlichkeit der U-Bahnen und ermöglicht es der Linie, mehr Fahrzeuge und Fahrgäste zu befördern. Normalerweise beschleunigt und bremst jeder U-Bahn-Fahrer ein wenig anders, so dass die U-Bahnen mit Fahrern nicht genau die gleiche Zeit für die gleiche Strecke benötigen, was bedeutet, dass der Verkehr niemals wirklich gleichmäßig ist. Glücklicherweise haben Computer keine Persönlichkeit und kein individuelles Verhalten, so dass jede U-Bahn, wenn sie das Sagen hat, auf jeder Fahrt genau gleich fährt. Das klingt vielleicht etwas langweilig, aber es macht die U-Bahnen genauer, effizienter und auch nachhaltiger im Hinblick auf den Energieverbrauch.

Außerdem können fahrerlose U-Bahnen durchgängig mit der zulässigen Höchstgeschwindigkeit fahren, was die Gesamtleistung, die Anzahl der U-Bahnen pro Stunde und damit die Anzahl der Fahrgäste, die einsteigen können, erhöht - das heißt, Sie müssen nicht warten. 

Gibt es neue Neuerungen, die die automatischen Metros weiter verbessern?

Ja, es gibt zwei neue Innovationen, die im folgenden vorgestellt werden.

  • Heute gibt es ein neues Metrosystem, das noch intelligenter ist. Es muss sich nicht mehr mit Objekten auf den Gleisen abstimmen, sondern kommuniziert direkt mit anderen U-Bahnen. So kann es schneller sichere Entscheidungen treffen.

  • Wir haben jetzt U-Bahnen, die direkt miteinander kommunizieren, um Positionen auszutauschen. Sie können sich also einander annähern, wobei sich die zweite U-Bahn automatisch an die Position der vor ihr fahrenden U-Bahn anpasst. Jede Metro ist somit autonomer und kann sich in unglücklichen Situationen leichter anpassen als ein manuelles System. Wenn eine U-Bahn ausfällt und zwei U-Bahnen hinter sich blockiert, kann sich die in der Mitte stehende U-Bahn mit der dahinter fahrenden U-Bahn abstimmen, um gleichzeitig zurückzufahren und die Fahrgäste an der vorherigen Station aussteigen zu lassen. Dadurch wird vermieden, dass eine U-Bahn (und die Fahrgäste!) zwischen zwei Bahnhöfen stecken bleiben.

Zurück zur Frage "Woher weiß eine U-Bahn, wohin sie fahren muss?", aber diesmal mit einem superintelligenten System an Bord der U-Bahn.

Das Kontrollzentrum kommuniziert direkt mit dem hochintelligenten automatisierten System an Bord der fahrerlosen U-Bahn, um ihr das Ziel zu geben, ohne das Stellwerk zu passieren. Die Metro fährt dann selbständig, indem sie die Weichen auf den Gleisen direkt steuert.

Dadurch verringert sich die Anzahl der erforderlichen Wechsel zwischen den Systemen, was den Prozess beschleunigt und es dem intelligenten System an Bord der Metro ermöglicht, Entscheidungen schneller zu treffen als Menschen. Es kann daher schneller umkehren, wenn es das Ende der Strecke erreicht, so dass mehr U-Bahnen auf derselben Strecke fahren und noch mehr Fahrgäste befördern können, als wenn die U-Bahnen einen Fahrer haben.     

Video cover ATO page

Autonomous mobility: The future of rail is automated

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