Schlagwort: Instandhaltungsunterstützung & -optimierung

Kunde: BERNMOBIL, Schweiz

Projektaufgaben:

• Projektmanagement
• Konzeptentwicklung
• Systemintegration
• Datenanalyse

Unsere Umsetzung

Der Betrieb eines Schienenfahrzeugs verursacht Lärm und Verschleiss an Rädern und Schienen. Diese Probleme lassen sich durch Konditionierung der Kontaktstelle zwischen Rad und Schiene verringern. Eine zu starke Konditionierung kann jedoch ein Sicherheitsrisiko darstellen, da sie die Traktionskräfte verringert und beispielsweise den Bremsweg verlängert oder zu Umweltverschmutzung führt.

Gemeinsam mit unseren Partnern haben wir, im Rahmen eines vom Bundesamt für Verkehr (BAV) unterstützen Forschungsprojekts, ein System entwickelt, das es ermöglicht, den Schienenkopf nach Bedarf zu konditionieren. Mit Hilfe von am Fahrzeug installierten Sensoren werden Statusparameter gemessen und einer auf dem Fahrzeug installierten KI zugeführt. Das Machine-Learning-Modell analysiert die Daten und ermittelt den Bedarf an Konditionierung und synchronisiert diesen mit anderen Fahrzeugen, die auf dem Streckennetz verkehren. Basierend auf diesen Informationen entscheidet jedes Fahrzeug für sich selbst, an welcher Stelle im Streckennetz die Konditionierung durch das bordeigene Schmiersystem eingeleitet werden muss.

Kundennutzen

Neben der vollautomatischen Konditionierung hat der Kunde Zugriff auf ein umfassendes Fahrzeug- und Infrastrukturmonitoring, mit der Lärmquellen frühzeitig lokalisiert werden können, sofern sie nicht bereits vollständig vom System beseitigt wurden. Da die relevanten Einflussgrössen durch das maschinelle Lernmodell bekannt sind, können die meisten Lärmquellen bereits vorausschauend erkannt und gänzlich vermieden werden.

Die Kommunikation zwischen den Fahrzeugen schafft eine Art flottenweite Intelligenz, die eine vollständige Abdeckung der Flotte und des gesamten Streckennetzes ermöglicht, ohne dass jedes einzelne Fahrzeug mit teurer Messtechnik ausgestattet werden muss. Dank des installierten Messsystems können neben dem Lärm auch andere Bedingungen überwacht werden, wie z. B. der Fahrkomfort, der Verschleiss zwischen Rad und Schiene sowie die Infrastruktur.

Der Kunde profitiert von unserem tiefgreifenden Verständnis der Rad-Schiene-Interaktion und des Verhaltens von Strassenbahnsystemen sowie von unserem praktischen technischen Engagement während der gesamten Entwicklung.

Kunde: Montreux-Oberland-Bahn (MOB), Schweiz

Projektaufgaben

• Projektleitung
• Konzeptentwicklung
• Systemintegration

Unsere Umsetzung

Die Montreux Oberland Bahn (MOB) stand vor einer Herausforderung, als sie sich plötzlich mit erhöhtem Lärm und starkem Verschleiss an Rad und Schiene an einer Vielzahl von Fahrzeugen ihres Fuhrparks konfrontiert sah. Verschiedene Fahrzeuge zeigten unerwartet hohe Abnutzungserscheinungen.

PROSE führte während zwei Tagen akustische Messungen an einem Fahrzeug durch, das auf dem MOB-Netz verkehrte. Dabei verwendeten wir drahtlose Mikrofone, die magnetisch unter dem Wagenkasten auf jeder Seite des Zuges angebracht waren. Die akustischen Signale wurden drahtlos an einen Laptop im Inneren des Fahrzeugs gesendet. Mit Hilfe einer speziellen Akustiksoftware wurden diese akustischen Signale in Echtzeit vom Zeitbereich in den Frequenzbereich übertragen. Anhand der Amplituden in bestimmten Frequenzen konnte das Problem des Lärms und der Abnutzung in bestimmten Kurven des Netzes lokalisiert werden. Zusätzliche Messungen an den Schienen zeigten, dass die Spurkranzschmierung an der Schiene unzureichend war und Lärm und Verschleiss verursachte. Nach einer manuellen Schmierung von etwa 10 Kurven auf dem 45 km langen Netz verschwand der Verschleiss vollständig, und der Lärm konnte reduziert werden.

Kundennutzen

Die MOB musste ihre Dienste einschränken, da der Verschleiss und die Lärmbelästigung nicht mehr akzeptabel waren. Nach der Analyse und der Lokalisierung des Problems durch PROSE-Expert:innen auf dem MOB-Netz innerhalb eines Tages nach der Messung konnten Lärm und Verschleiss auf ein Minimum reduziert werden, und die MOB konnte wieder ihren regulären Betrieb aufnehmen.