Entwicklung und Betriebstest Fahrempfehlungssystem (Prototyp für Projekte „eco2.0“ (SBB) und „Fahrassistenzsystem“ (BLS))

• Forschungsstelle: BAV
• Projektnummer: 132

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Zugehörige Dokumente

• Kurzbeschrieb [PDF] 185 kB

Projektziele (Deutsch)

Seit 2014 werden die Züge zusätzlich mit Hilfe der sogenannten „Adaptiven Lenkung“ gesteuert, das Projekt erhielt im Januar 2016 den Watt d’Or des Bundesamtes für Energie. Neben der Konfliktoptimierung sendet ADL zusätzlich punktuelle Energieempfehlungshinweise an das Lokpersonal, wenn der Zug >1 Minute vorzeitig ist.

Durch diese restriktive Bedingung werden jedoch im Regionalverkehr äusserst selten Meldungen abgesetzt. Doch auch im Fernverkehr herrscht noch Verbesserungsbedarf: Auf gleichen Strecken mit gleichen Fahrzeugen streut der spezifische Energiebedarf um bis zu 40%. Mit neuen VECO-Geschwindigkeitsempfehlungen sollen sich die einzelnen Fahrten annähern und die Präzision der Bahnproduktion gesteigert werden.

Abstract (Deutsch)

Präzis und energiesparend unterwegs. Im Projekt wurden zwei neue Funktionen entwickelt: Das optimierte Fahrprofil vPRO ist im Personenverkehr die Ergänzung zur adaptiven Lenkung ADL: Kurz vor Abfahrt wird mit den aktuell verfügbaren Daten ein energieoptimiertes und fahrdynamisch korrektes Fahrprofil gerechnet. Und die Güterverkehrszüge erhalten als Ergänzung zu den ADL-Meldungen quasi einen Liveblick in die Betriebszentrale: So erkennt das Lokpersonal sofort die Dispositionsentscheide und kann noch besser die reale Situation abschätzen. Mit diesen beiden Funktionen wird der Bahnverkehr noch pünktlicher und stabiler – und die Züge benötigen weniger Energie.

Für den pünktlich verkehrenden Regelbetrieb im Personenverkehr hat die SBB zum bisherigen System RCS-ADL nun die ergänzende Funktion vPRO entwickelt. Das optimierte Fahrprofil vPRO mit den präzisen, betrieblichen Zeiten schafft eine neue gemeinsame Basis in der Bahnproduktion. Erstmalig verwenden Lokpersonal, Fahrplan und Betrieb die gleichen Informationen. Damit kann das Lokpersonal seine Handlungskompetenz voll ausspielen und situativ die optimale Fahrstrategie wählen.

Für den Güterverkehr wurde die Funktion «Aktualisierung Fahrlage» realisiert: Neu werden die aktuellen Prognosezeiten von RCS auf das LEA-Tablet vom Lokpersonal gespiegelt. So verfügen nun die Disponenten der Betriebszentrale und das Lokpersonal zeitgleich über die genau gleiche Prognose. Der Vorteil: Das Lokpersonal sieht nun direkt die aktuelle Betriebslage des Zuges und erkennt ohne Zeitverzögerung, was der Disponent in der Betriebszentrale plant.

Der durchaus erwünschte Nebeneffekt der beiden neuen Funktionen: Durch die angepassten Geschwindigkeiten und den flüssigeren Betrieb benötigen die Züge weniger Energie. Nach bisherigen Messungen reduziert sich der Energiebedarf im Regionalverkehr je nach Strecke und Rollmaterial um 2 % bis 4 %, im Fernverkehr zwischen 1% und 3%. Im Güterverkehr wird die Einsparung im Transitverkehr rund 4% betragen.

Seit Januar 2021 nutzen rund 3000 Lokführerinnen und Lokführer von SBB Personenverkehr und Güterverkehr die beiden Funktionen, zusätzlich wird vPRO von BLS, thurbo und transN eingesetzt. Die Daten stehen allen Eisenbahnverkehrsunternehmen im Normalspurnetz unentgeltlich über die ADL-Schnittstelle zur Verfügung. Für die Entwicklung der Algorithmen zur vPRO-Berechnung wurde die SBB mit einem Preis an der Konferenz «International Conference on Railway Operations Modelling and Analysis» ausgezeichnet.

Abstract (Englisch)

Precise and energy-saving on the move. Two new functions were developed in the project: The optimised driving profile vPRO is the supplement to the adaptive steering ADL in passenger traffic: Shortly before departure, an energy-optimised and dynamically correct driving profile is calculated using the currently available data. And in addition to the ADL messages, the freight trains are given a quasi live view of the operations centre: this enables the locomotive crews to immediately recognise the dispatching decisions and can assess the real situation even better. These two functions make rail traffic even more punctual and stable - and the trains require less energy.

SBB has now developed the supplementary function vPRO to the previous RCS-ADL system for punctual regular passenger service. The optimised vPRO travel profile with its precise operating times creates a new common basis for rail production. For the first time, locomotive personnel, timetable and operations use the same information. This enables the locomotive crew to make full use of their skills and to select the optimum driving strategy for the situation.

For freight traffic, the function "Update driving situation" was implemented: Now the current forecast times of RCS are mirrored on the LEA tablet by the locomotive personnel. This means that the dispatchers in the control centre and the locomotive personnel now have exactly the same forecast at the same time. The advantage: The locomotive personnel now directly see the current operating situation of the train and can see without delay what the dispatcher
in the operations centre is planning.

This is a welcome side effect of the two new functions: Due to the adapted speeds and the smoother operation, the trains need less energy. According to previous measurements, the energy requirement in regional traffic will be reduced by 2% to 4% depending on the line and rolling stock, and between 1% and 3% in long-distance traffic. In freight transport, the savings in transit traffic will be around 4%.

Since January 2021, around 3000 locomotive drivers from SBB Passenger Traffic and Freight Traffic have been using the two functions; vPRO is also used by BLS, thurbo andtransN. The data is available free of charge to all railway undertakings on the standard network via the ADL interface. SBB was awarded a prize at the « International Conference on Railway Operations Modelling and Analysis » for the development of the algorithms for vPRO calculation.

Abstract (Französisch)

Précision et économie d'énergie sur la route. Deux nouvelles fonctions ont été développées dans le cadre du projet : Le profil de conduite optimisé vPRO est le complément de la direction adaptative ADL dans le trafic de passagers: peu avant le départ, un profil de conduite optimisé en énergie et dynamiquement correct est calculé à l'aide des données actuellement disponibles. Et en complément des messages ADL, les trains de marchandises ont une vue quasi réelle sur le centre de contrôle des opérations : cela permet à l'équipe de la locomotive de reconnaître immédiatement les décisions de répartition et de mieux évaluer la situation réelle. Ces deux fonctions rendent le trafic ferroviaire encore plus ponctuel et stable - et les trains nécessitent moins d'énergie.

Les CFF ont maintenant développé la fonction vPRO pour compléter le système RCS-ADL existant pour le service régulier de passagers ponctuels. Le profil de voyage vPRO optimisé, avec ses horaires précis, crée une nouvelle base commune pour la production ferroviaire. Pour la première fois, le personnel des locomotives, l'horaire et l'exploitation utilisent les mêmes informations. Cela permet à l'équipage de la locomotive d'utiliser pleinement son
autorité et de choisir la stratégie de conduite optimale pour la situation.

Pour le trafic de marchandises, la fonction "Actualiser la situation de conduite" a été mise en oeuvre : Maintenant, les heures de prévisions actuelles du RCS sont reflétées sur la tablette LEA par le personnel de la locomotive. Cela signifie que les dispatchers du centre de contrôle des opérations et le personnel des locomotives ont maintenant exactement les mêmes prévisions au même moment. L'avantage : le personnel de la locomotive voit maintenant directement la situation opérationnelle actuelle du train et peut voir sans délai ce que le dispatcher du centre de contrôle des opérations prévoit.

C'est un effet secondaire bienvenu des deux nouvelles fonctions : Grâce aux vitesses adaptées et à une exploitation plus souple, les trains nécessitent moins d'énergie. Selon des mesures antérieures, les besoins en énergie du trafic régional sont réduits de 2 à 4 % selon la ligne et le matériel roulant, et de 1 à 3 % dans le trafic longue distance. Dans le trafic de marchandises, les économies réalisées dans le trafic de transit seront d'environ 4 %.

Depuis janvier 2021, près de 3000 conducteurs de locomotives des CFF trafic voyageurs et trafic marchandises utilisent les deux fonctions ; vPRO est également utilisé par le BLS, thurbo et transN. Les données sont disponibles gratuitement pour toutes les entreprises ferroviaires du réseau à écartement normal via l'interface ADL. Les CFF ont été récompensés lors de la « International Conference on Railway Operations Modelling and Analysis » pour le
développement des algorithmes de calcul de vPRO.

Publikationen / Ergebnisse (Deutsch)

Zugehörige Dokumente

• Forschungbericht [PDF] 506 kB
• Schlussbericht [PDF] 7'032 kB