Der End-to-End-Prozess in der digitalisierten Gleisinstandhaltung setzt sich zusammen aus vielen einzelnen Puzzleteilen, die nahtlos ineinandergreifen müssen. Eine Reihe solcher technologischer Bausteine und deren Zusammenwirken demonstrieren wir auf der iaf 2022 in Münster.
Im Prinzip wünscht sich ein Bahninfrastrukturbetreiber, dass sein Asset zuverlässig funktioniert, er nicht viel Aufwand in die Wartung stecken muss und es bei geringen Kosten voll einsatzbereit ist. Es besteht daher großes Interesse an Technologien, die den Erhaltungsaufwand sowie Sperrzeiten verringern. Mit zahlreichen Neuentwicklungen, die unter anderem eine direkte Kommunikation zwischen Maschinen ermöglichen, ist jetzt eine ganze Anzahl von Hürden hin zur vollständigen Digitalisierung und Automatisierung der Gleisinstandhaltung genommen.
In einem typischen Szenario vermisst der Messwagen, zum Beispiel ein EM120VT, die exakte Gleislage und sendet die Messdaten über die Cloud an eine Instandhaltungsmaschine. Der Unimat 09-4x4/4S E³ kann die Vermessung dank der integrierten Messsysteme auch selbst durchführen. Damit entfällt für den Betreiber die Aufgabe, die Stopfmaschine mit Vormessdaten zu versorgen.
Der Automatische Leitcomputer der Stopfmaschine übernimmt die Messdaten aus der Cloud und arbeitet den Streckenabschnitt bzw. die Weiche durch. Die anschließende Ausfertigung des Stopfprotokolls erfolgt ebenfalls vollautomatisch und normenkonform. Zusätzlich können die Ergebnisse der Vor- und Nachmessung direkt in die Datenbank des Infrastrukturbetreibers eingepflegt werden.
Was dem Betreiber das Leben enorm vereinfacht, erfordert im Hintergrund ein reibungsloses Zusammenspiel unzähliger Elemente. Welche technologischen Entwicklungen waren dafür konkret notwendig?
Grundlage für ein perfektes Ergebnis sind genaue Messdaten. Doppel-Gleislage-Messsysteme vermessen die Gleislage sowohl unter Belastung als auch unbelastet. Dies erlaubt unter anderem die Detektion von Hohllagen unter den Schwellen. Kombiniert mit der äußeren Geometrie, geliefert vom Referenced Track Geometry Measurement System (RTG), erhält man eine solide Datenbasis für Korrekturmaßnahmen. Diese und andere Messsysteme wie Georadar- oder Schienenprofilmessgeräte sind modular, wodurch sie auf den verschiedensten Maschinentypen eingesetzt werden können. Und die Hochleistungs-Sensorik ermöglicht Messungen bei hohen Geschwindigkeiten ohne Gleissperrung.
Ein unscheinbares, aber äußerst wichtiges Detail sind die QR-Marker an den Fahrleitungsmasten. Diese Referenzpunkte sorgen für eine exakte Positionsbestimmung. Im Vorbeifahren detektiert die Maschine den QR-Code und ordnet die Messdaten hochpräzise dem richtigen Standort zu. Man vermeidet Abweichungen, die bereits bei wenigen Metern zu höchst unerwünschten Ergebnissen führen könnten.
Mit dem Track Machines Operating System (tmOS) als zugrunde liegender Betriebssoftware sprechen alle Geräte, angefangen vom Messsystem über die Stopfmaschine bis zum Server im Data Center, eine einheitliche „Sprache“. Standardisierte Datenformate garantieren eine problemlose Kommunikation. So kann eine Stopfmaschine direkt auf die in einer Datenbank gespeicherten Gleislagedaten zugreifen und im Nachgang gleich die Dokumentation der Nachmessung hochladen. Außerdem besteht die Möglichkeit, die Daten im virtuellen Raum dreidimensional darzustellen und zu bearbeiten.
Zeitaufwendige manuelle Arbeiten entfallen, die Fehleranfälligkeit wird minimiert, der Betreiber entlastet.
Der MachineDataConnector (MDC) dient als Bindeglied in der Kommunikation. Der MDC sammelt die von der Maschine generierten Daten und lädt diese über eine mobile Datenverbindung in die zentrale Datenbank des Betreibers hoch, wo sie allen anderen Maschinen bzw. Nutzern zur Verfügung stehen.
Der auf der Messe eingesetzte Unimat 09-4x4/4S E³ verfügt über ein weiteres Feature: Er erkennt während des Stopfvorgangs, ob und wann die Verfüllung des Hohlraums unter der Schwelle abgeschlossen ist, und wiederholt bei Bedarf die Beistellbewegung der Stopfpickel. Das garantiert ein optimales Schwellenauflager und damit eine langlebige Gleislage und schont außerdem das Stopfaggregat.
Diese einzelnen Teile fügen sich jetzt erstmals zu einem Gesamtbild zusammen – dem automatisierten End-to-End-Prozess. Zeitaufwendige manuelle Arbeiten entfallen, die Fehleranfälligkeit wird minimiert, der Betreiber entlastet. Die Live-Vorführung auf der iaf beweist eindrucksvoll, dass die Digitalisierung und Vernetzung der Schlüssel zur Effizienzoptimierung in der Gleisinstandhaltung ist.