Fernsteuerung und KI für hochautomatisierten Bahnbetrieb

Im Forschungsprojekt RemODtrAIn erproben Industrie-, Betreiber- und Wissenschaftspartner eine sichere Fernsteuerung von Zügen sowie eine KI-basierte Hinderniserkennung, um Bereitstellungs- und Depotfahrten im Schienenverkehr effizienter zu automatisieren.

Projektziel: Remote Train Operation und KI-Detektion
Das Projekt „RemODtrAIn“ (Remote operated train with AI based Obstacle Detection) wird unter der Konsortialführung von Siemens Mobility umgesetzt. Ziel ist die Entwicklung einer sicheren, hochverfügbaren Fernsteuerungslösung (Remote Train Operation, RTO) in Kombination mit modularer, KI-gestützter Hinderniserkennung als Baustein für einen künftig hochautomatisierten Bahnbetrieb.

Rheinmetall beteiligt sich über seine Tochtergesellschaft MIRA an dem Vorhaben und bringt Systemkompetenz aus der vernetzten Mobilität ein.

Erprobung am ICE 4 und in realen Betriebsumgebungen
Kern der praktischen Erprobung ist die Ausstattung eines ICE 4 mit einem Fernsteuerungssystem. Der Zug soll auf dem Gelände des DB-Instandhaltungswerk Köln-Nippes von einem zentralen Bedienplatz aus gesteuert werden. Grundlage bildet eine 5G-basierte Kommunikationslösung, die auch unter wechselnden Funk- und Betriebsbedingungen einen sicheren und stabilen Betrieb gewährleisten soll.

Parallel dazu wird die KI-basierte Hinderniserkennung in realen Betriebsumgebungen getestet, unter anderem im Netz der S-Bahn Berlin. Ziel ist es, Objekte und potenzielle Gefahren zuverlässig zu erkennen und damit die Grundlage für automatisierte Fahrfunktionen zu schaffen.

Modulare RTO-Lösung für Neu- und Bestandsfahrzeuge
MIRA entwickelt im Projekt eine robuste Fernsteuerungslösung, die sowohl in Neufahrzeuge integriert als auch als Retrofit für große Bestandsflotten eingesetzt werden kann. Die Architektur umfasst ein kompaktes Bediengerät für den Remote Operator, ein Teleoperations-Kit im Fahrzeug sowie ein cloudbasiertes Flottenmanagementsystem. Dieses unterstützt den Aufbau einer zentralen RTO-Bedienzentrale und die Koordination mehrerer Fahrzeuge.

Der Fokus liegt auf Bereitstellungs-, Abstell- und Depotfahrten, die heute häufig noch durch Triebfahrzeugführer durchgeführt werden müssen. Durch eine vereinheitlichte Bedienlogik sollen künftig unterschiedliche Fahrzeugtypen mit einer standardisierten Benutzeroberfläche fernbedient werden können.

Technische Kernelemente und Normenkonformität
Zu den zentralen technischen Komponenten der MIRA-Lösung zählen ein sicherheitszertifiziertes Sichtsystem mit ASIL-D-Auslegung, ein hochverfügbares Kommunikationssystem sowie zertifizierte Fahrzeugschnittstellen, die in Kooperation mit Cattron umgesetzt werden. Ein kompaktes RTO-System erfüllt dabei die einschlägigen Normen und Anforderungen des Bahnsektors.

Im Rahmen von RemODtrAIn werden Spezifikationen erarbeitet, die einen späteren Einsatz im regulären Bahnbetrieb ermöglichen sollen – von der Werk- und Depotlogistik bis zu weiteren Anwendungen im Schienenverkehr.

Beitrag zur Effizienz und Resilienz des Bahnbetriebs
Durch die Fernsteuerung aus einer Leitstelle heraus kann eine Person mehrere Fahrzeuge bedienen oder flexibel zwischen Fahrzeugtypen wechseln. Dies verbessert die Auslastung vorhandener Ressourcen, stabilisiert betriebliche Abläufe und adressiert den zunehmenden Personalmangel im Bahnbetrieb.

Förderung und Einordnung
Das Projekt RemODtrAIn wird aus Mitteln der Europäischen Union sowie über das Förderprogramm „DNS der zukunftsfähigen Mobilität. Digital – Nachhaltig – Systemfähig“ des Bundesministerium für Wirtschaft und Energie unterstützt. Insgesamt stehen rund 17 Millionen Euro Fördermittel zur Verfügung. Das Vorhaben leistet damit einen Beitrag zur Digitalisierung, Leistungssteigerung und nachhaltigen Modernisierung des Schienenverkehrs in Deutschland und Europa.