KI in Transport und Mobilität: Fahrerassistenzsysteme im Schienenverkehr

Der Traktionsenergieverbrauch ist der wichtigste Kostenfaktor in der Stromrechnung eines Schienenverkehrsunternehmens. Er wird maßgeblich bestimmt durch die Fahrweise der Züge. So lässt sich eine wesentliche Senkung des Energieverbrauchs durch energieeffiziente Geschwindigkeitsprofile erzielen. Dazu gehört die möglichst ausgiebige Nutzung von Ausrollphasen, denn in diesen verbraucht der Zug keine Energie. Von entscheidender Bedeutung ist aber auch die energieeffiziente Koordination des Zugverkehrs. Dies schließt die Vermeidung zu vieler gleichzeitiger Abfahrten mit ein, denn diese sorgen für hohe Lastspitzen im Stromnetz, welche zusätzlich in Rechnung gestellt werden. Außerdem ist die Synchronisation von ankommenden mit abfahrenden Zügen relevant, um die beim Bremsen zurückgespeiste Energie eines Zuges für die Beschleunigung eines anderen nutzen zu können.

In dem Projekt »Optimierung des U-Bahn-Fahrplans zur Minimierung des Energieverbrauchs« in Zusammenarbeit mit der VAG Verkehrs-Aktiengesellschaft haben Experten des ADA Lovelace Centers Optimierungsverfahren zur Senkung des Energieverbrauchs des Nürnberger U-Bahnverkehrs entwickelt. Im Vordergrund stand dabei, die verbleibenden Freiheitsgrade in der Erstellung eines Fahrplans, insbesondere die Möglichkeit die geplanten Zugabfahrtszeiten zu verschieben, optimal zu nutzen, um die Last im Bahnstromnetz besser über die Zeit auszugleichen. Darauf aufbauend konnte zudem die Optimierung des Fahrverhaltens der Züge miteinbezogen werden, um den Gesamtenergieverbrauch zu reduzieren.