PhySens Rail
Innovative Sensortechnologien & Datenanalyse in der Bahntechnik
PhySens Rail vereint neuartige Messtechnik mit modernen Konzepten der Datenauswertung für die Bahntechnik. Aus der wissenschaftlichen Raumfahrt kommend entwickeln wir langlebige, robuste Sensoren für sicheren und zuverlässigen Zugbetrieb der Zukunft.
Infrastruktur
IoT Sensoren zur Überwachung von Weichen und Bahnübergängen und zur Zugdetektion.
Odometrie
Passive, berührungslose magnetfeldbasierte Geschwindigkeitsmessung für Schienenfahrzeuge.
Lokalisierung
Präzise, kontinuierliche und sichere Lokalisierung von Schienenfahrzeugen mithilfe von Magnetfeldmessungen.
Weitere Leistungen
Bahntechnische Spezialmesstechnik, Softwarelösungen und Beratungsleistungen.
Infrastruktur
IoT Sensoren zur Überwachung von Weichen und Bahnübergängen und zur Zugdetektion.
Odometrie
Passive, berührungslose magnetfeldbasierte Geschwindigkeitsmessung für Schienenfahrzeuge.
Lokalisierung
Präzise, kontinuierliche und sichere Lokalisierung von Schienenfahrzeugen mithilfe von Magnetfeldmessungen.
Weitere Leistungen
Bahntechnische Spezialmesstechnik, Softwarelösungen und Beratungsleistungen.
Infrastruktur
Überwachung von Bahninfrastruktur
Eine Vielzahl technisch-bedingter Verspätungen im Bahnverkehr lässt sich auf Defekte der Bahninfrastruktur zurückführen. Insbesondere Probleme in Bezug auf Weichen sind für ca. 20 % der infrastrukturbedingten Verspätungen verantwortlich. Daher sind Verbesserungen in der Überwachung und Wartung die Schlüsselstellen, um das Schienennetz fit für die Zukunft zu machen. Bisherige Systeme zur Infrastrukturüberwachung, z.B. über Beschleunigungs- oder Stromsensorik basieren auf indirekten Messmethoden und geben daher keine direkten Informationen z. B. über die Position einer Weichenzunge. Mechanische Endlagenprüfer liefern lediglich binäre Informationen, unterliegen Verschleiß, Witterung und anderen Umgebungseinflüssen.
PhySens Technologie
Die PhySens-Technologie umfasst ein ganzheitliches Sensorsystem zur Zustandsüberwachung von Bahninfrastruktur, z. B. Weichen und Bahnübergängen. Gleichzeitig ist eine Erkennung von Zugüberfahrten als intelligenter Achszähler möglich. Gestützt auf IoT-Sensorik und einer cloudbasierten Datenauswertung ist es möglich, den aktuellen Zustand von Bahninfrastruktur in Echtzeit flächendeckend darzustellen. Das berührungslose Messprinzip nutzt, dass bei Bewegung von Bauteilen oder einer Zugüberfahrt eine charakteristische magnetische Signatur erzeugt wird, anhand derer unter anderem die aktuelle Position der Bauteile bestimmt werden kann. Dadurch lassen sich potentielle Störfälle z. B. durch Vereisung von Weichen oder Fahrzeugen auf Bahnübergängen frühzeitig erkennen und vermeiden. Das System kann dabei nahtlos in bestehende Systemdiagnostik integriert und unterstützend genutzt werden.
- Smarter Achszähler
- Erkennung der Position von Weichenzungen und Vereisung
- Detektion von Fahrzeugen auf Bahnübergängen
Infrastruktur
Überwachung von Bahninfrastruktur
Eine Vielzahl technisch-bedingter Verspätungen im Bahnverkehr lässt sich auf Defekte der Bahninfrastruktur zurückführen. Insbesondere Probleme in Bezug auf Weichen sind für ca. 20 % der infrastrukturbedingten Verspätungen verantwortlich. Daher sind Verbesserungen in der Überwachung und Wartung die Schlüsselstellen, um das Schienennetz fit für die Zukunft zu machen. Bisherige Systeme zur Infrastrukturüberwachung, z.B. über Beschleunigungs- oder Stromsensorik basieren auf indirekten Messmethoden und geben daher keine direkten Informationen z. B. über die Position einer Weichenzunge. Mechanische Endlagenprüfer liefern lediglich binäre Informationen, unterliegen Verschleiß, Witterung und anderen Umgebungseinflüssen.
PhySens Technologie
Die PhySens-Technologie umfasst ein ganzheitliches Sensorsystem zur Zustandsüberwachung von Bahninfrastruktur, z. B. Weichen und Bahnübergängen. Gleichzeitig ist eine Erkennung von Zugüberfahrten als intelligenter Achszähler möglich. Gestützt auf IoT-Sensorik und einer cloudbasierten Datenauswertung ist es möglich, den aktuellen Zustand von Bahninfrastruktur in Echtzeit flächendeckend darzustellen. Das berührungslose Messprinzip nutzt, dass bei Bewegung von Bauteilen oder einer Zugüberfahrt eine charakteristische magnetische Signatur erzeugt wird, anhand derer unter anderem die aktuelle Position der Bauteile bestimmt werden kann. Dadurch lassen sich potentielle Störfälle z. B. durch Vereisung von Weichen oder Fahrzeugen auf Bahnübergängen frühzeitig erkennen und vermeiden. Das System kann dabei nahtlos in bestehende Systemdiagnostik integriert und unterstützend genutzt werden.
Odometrie
Odometrie im Zugverkehr
Die genaue Kenntnis über die Position und Geschwindigkeit von Schienenfahrzeugen ist essenziell für einen sicheren Zugbetrieb. Bei steigender Streckenauslastung, höheren Geschwindigkeiten und insbesondere im Hinblick auf ATO (Automatic Train Operation) werden die Genauigkeitsanforderung in der Zugsicherung noch wichtiger. Aufgrund der steigenden Anforderungen an die Energieeffizienz und Verfügbarkeit zukünftige Mobilitätslösungen muss bestehende Infrastruktur besser genutzt werden. Dies ist mit bestehender Sensorik kaum möglich. Einflüsse von Witterung, Schlupf oder Abschattungseffekten führen hier zu Einbußen in der Verfügbarkeit wodurch die Geschwindigkeits- und Positionsbestimmung nicht mit der geforderten Genauigkeit möglich ist. Dadurch können Höchstgeschwindigkeiten nicht ausgefahren werden oder Gleisfreimeldungen erfolgen verzögert. Als Konsequenz kann es zu Verspätungen und Ausfällen kommen. Auch die zur Verfügung stehende Kapazität des Streckennetztes kann nicht im vollem Umfang genutzt werden.
Magnetische Odometrie
Die magnetische Odometrie ist ein neues, innovatives Verfahren zur hochverfügbaren und sicheren Bestimmung der Geschwindigkeit von Schienenfahrzeugen. Es basiert auf den magnetischen Eigenschaften des Ober- und Unterbaus. Der Betrieb basierend auf einem vollständig passiven und kontaktlosem Messprinzip erfolgt rückwirkungsfrei. Zwei in Fahrtrichtung räumlich getrennte Magnetometer vermessen die magnetische Signatur des Gleises. Aus der zeitlichen Verschiebung zwischen den gemessenen Signaturen lässt sich bei bekanntem Abstand der Magnetometer die Geschwindigkeit bestimmen. Im Vergleich zu etablieren Verfahren, wie Wegimpulsgebern und Radaren, ist die magnetischen Odometrie witterungsunabhängig. Auch Schlupf- oder Schleudereffekten der Räder oder Variationen im Radumfang führen zu keiner Beeinflussung des Sensors. Zusätzlich kann die Überfahrt unterschiedlicher Infrastrukturelemente, z. B. Weichen, Brücken oder Bahnübergänge, detektiert werden. Aufgrund des passiven Messprinzips ist die Sensorik besonders robust, nachrüstbar und zeichnet sich durch eine extrem hohe Lebensdauer aus.
Odometrie
Odometrie im Zugverkehr
Die genaue Kenntnis über die Position und Geschwindigkeit von Schienenfahrzeugen ist essenziell für einen sicheren Zugbetrieb. Bei steigender Streckenauslastung, höheren Geschwindigkeiten und insbesondere im Hinblick auf ATO (Automatic Train Operation) werden die Genauigkeitsanforderung in der Zugsicherung noch wichtiger. Aufgrund der steigenden Anforderungen an die Energieeffizienz und Verfügbarkeit zukünftige Mobilitätslösungen muss bestehende Infrastruktur besser genutzt werden. Dies ist mit bestehender Sensorik kaum möglich. Einflüsse von Witterung, Schlupf oder Abschattungseffekten führen hier zu Einbußen in der Verfügbarkeit wodurch die Geschwindigkeits- und Positionsbestimmung nicht mit der geforderten Genauigkeit möglich ist. Dadurch können Höchstgeschwindigkeiten nicht ausgefahren werden oder Gleisfreimeldungen erfolgen verzögert. Als Konsequenz kann es zu Verspätungen und Ausfällen kommen. Auch die zur Verfügung stehende Kapazität des Streckennetztes kann nicht im vollem Umfang genutzt werden.
Magnetische Odometrie
Die magnetische Odometrie ist ein neues, innovatives Verfahren zur hochverfügbaren und sicheren Bestimmung der Geschwindigkeit von Schienenfahrzeugen. Es basiert auf den magnetischen Eigenschaften des Ober- und Unterbaus. Der Betrieb basierend auf einem vollständig passiven und kontaktlosem Messprinzip erfolgt rückwirkungsfrei. Zwei in Fahrtrichtung räumlich getrennte Magnetometer vermessen die magnetische Signatur des Gleises. Aus der zeitlichen Verschiebung zwischen den gemessenen Signaturen lässt sich bei bekanntem Abstand der Magnetometer die Geschwindigkeit bestimmen. Im Vergleich zu etablieren Verfahren, wie Wegimpulsgebern und Radaren, ist die magnetischen Odometrie witterungsunabhängig. Auch Schlupf- oder Schleudereffekten der Räder oder Variationen im Radumfang führen zu keiner Beeinflussung des Sensors. Zusätzlich kann die Überfahrt unterschiedlicher Infrastrukturelemente, z. B. Weichen, Brücken oder Bahnübergänge, detektiert werden. Aufgrund des passiven Messprinzips ist die Sensorik besonders robust, nachrüstbar und zeichnet sich durch eine extrem hohe Lebensdauer aus.
Lokalisierung
Neben der exakten Geschwindigkeitsbestimmung ist eine hochgenaue Lokalisierung notwendig, um Kollisionen zu verhindern und dennoch eine hohe Streckenauslastung insbesondere ohne ortsfeste Blockabschnitte zu erzielen. Derzeitige Systeme erfüllen die Anforderungen nur unzureichend, da z. B. optische Systeme durch Witterungs- und Umwelteinflüsse gestört werden und Satellitennavigation in Bahnhöfen oder Tunneln ausfällt. Eine mögliche Alternative ist die Positionsbestimmung anhand des magnetischen Untergrundprofils durch fahrzeugseitig montierte Magnetfeldsensorik. Zurzeit fehlen jedoch Langzeitanalysen zur Evaluierung der Zuverlässigkeit, Genauigkeit und Verfügbarkeit eines solchen Verfahrens.
Zusammen mit der Universität Hamburg (Fachbereich Mathematik) führt die PhySens Rail GmbH das Verbundprojekt „MZLS – Lokalisierung von Zügen anhand einer magnetischen Karte des Schienennetzes“ durch. Ziel dieses Projekts ist es, magnetische Karten für verschiedene Testabschnitte des deutschen Schienennetzes zu erstellen, um die Genauigkeit und Zuverlässigkeit einer magnetischen Lokalisierung evaluieren zu können.
Das Projekt wird im Rahmen der Innovationsinitiative mFUND mit insgesamt rund 80.000 Euro unter den Förderkennzeichen 19F1128A/B durch das Bundesministerium für Digitales und Verkehr gefördert. Informationen zum Projekt finden Sie auch hier.
Lokalisierung
Neben der exakten Geschwindigkeitsbestimmung ist eine hochgenaue Lokalisierung notwendig, um Kollisionen zu verhindern und dennoch eine hohe Streckenauslastung insbesondere ohne ortsfeste Blockabschnitte zu erzielen. Derzeitige Systeme erfüllen die Anforderungen nur unzureichend, da z. B. optische Systeme durch Witterungs- und Umwelteinflüsse gestört werden und Satellitennavigation in Bahnhöfen oder Tunneln ausfällt. Eine mögliche Alternative ist die Positionsbestimmung anhand des magnetischen Untergrundprofils durch fahrzeugseitig montierte Magnetfeldsensorik. Zurzeit fehlen jedoch Langzeitanalysen zur Evaluierung der Zuverlässigkeit, Genauigkeit und Verfügbarkeit eines solchen Verfahrens.
Zusammen mit der Universität Hamburg (Fachbereich Mathematik) führt die PhySens Rail GmbH das Verbundprojekt „MZLS – Lokalisierung von Zügen anhand einer magnetischen Karte des Schienennetzes“ durch. Ziel dieses Projekts ist es, magnetische Karten für verschiedene Testabschnitte des deutschen Schienennetzes zu erstellen, um die Genauigkeit und Zuverlässigkeit einer magnetischen Lokalisierung evaluieren zu können.
Das Projekt wird im Rahmen der Innovationsinitiative mFUND mit insgesamt rund 80.000 Euro unter den Förderkennzeichen 19F1128A/B durch das Bundesministerium für Digitales und Verkehr gefördert. Informationen zum Projekt finden Sie auch hier.
Weitere Leistungen
Bahntechnische Spezialmesstechnik, Softwarelösungen und Beratungsleistungen
Wir entwickeln maßgeschneiderte Lösungen vom Sensor bis zur App für verschiedene bahntechnische Anwendungen und sind bestens vertraut mit den technischen und betrieblichen Rahmenbedingungen im Bahnumfeld. Unser Portfolio umfasst dabei alles von der Konzeption über die Hardware- und Softwareentwicklung und Realisierung bis hin zur Inbetriebnahme, Messdurchführung und Datenauswertung.
Als Teil der PhySens Gruppe liegt unser Fokus dabei besonders auf intelligenten Sensorsystemen z. B. für Energie-, Vibrations- oder Magnetfeldmessungen und der Datenanalyse und Visualisierung.
Weitere Leistungen
Bahntechnische Spezialmesstechnik, Softwarelösungen und Beratungsleistungen
Wir entwickeln maßgeschneiderte Lösungen vom Sensor bis zur App für verschiedene bahntechnische Anwendungen und sind bestens vertraut mit den technischen und betrieblichen Rahmenbedingungen im Bahnumfeld. Unser Portfolio umfasst dabei alles von der Konzeption über die Hardware- und Softwareentwicklung und Realisierung bis hin zur Inbetriebnahme, Messdurchführung und Datenauswertung.
Als Teil der PhySens Gruppe liegt unser Fokus dabei besonders auf intelligenten Sensorsystemen z. B. für Energie-, Vibrations- oder Magnetfeldmessungen und der Datenanalyse und Visualisierung.