Wie viele andere Bereiche hat auch die Eisenbahn Potenzial bei der Digitalisierung und Automatisierung. Automatisierung bedeutet viel mehr als nur «ohne Lokführer bzw. Lokführerin fahren». Das BAV unterstützt gezielte Versuche, von Assistenzsystemen bis hin zu selbstfahrenden Zügen. Von der Bahnbranche wünscht sich das BAV dazu mehr Absprache und Koordination.
Die Bahn-Branche und die Bahn-Industrie haben in den letzten Jahren Projekte und Pilotanwendungen rund um die «Automatic Train Operation» (ATO) angekündigt. Darunter stellen sich viele selbstfahrende Züge vor, die ohne Lokführer oder Lokführerin unterwegs sind. Das Hauptziel der Automatisierung ist jedoch in erster Linie, den Bahnbetrieb effizienter zu gestalten. Das Ziel besteht darin, die Lokführer und Lokführerinnen mit Assistenzsystemen zu unterstützen. So stärkt die Automatisierung einen stabilen Bahnbetrieb in einem hochausgelasteten Netz: exaktes Fahren und damit mehr Pünktlichkeit, Qualität und Leistungsfähigkeit. Dies stets unter der Voraussetzung, dass die Sicherheit gewährleistet ist. Potenzial hat ATO überdies beim Energiesparen oder beim Abstellen von leeren Zügen.
Bei einer U-Bahn oder einer Metro, also in geschlossenen Bahn-Systemen, ist der Nutzen von ATO hoch. Hier ist eine vollständige Automatisierung ohne Fahrperson möglich. In der Schweiz ist dies seit Jahren beim Metrosystem M2 in Lausanne umgesetzt. In offenen Bahnsystemen sind hingegen verschiedene technische und betriebliche Fragen zu klären, bevor ein unbegleiteter Zugbetrieb oder Zwischenschritte dazu realisiert werden können.
Herausforderungen auf dem Weg zur Automatisierung
Zum Beispiel ist die Raumüberwachung ohne Lokführer bzw. Lokführerin komplex: Das ATO-System muss in der Lage sein, eine frei zugängliche Umgebung zu überwachen. Bei Gefahren durch ein Hindernis auf dem Gleis oder Reisende am Gleisrand soll der Zug warnen oder bremsen können, aber möglichst ohne Fehlalarme und ohne unnötige Notbremsungen. Speziell herausfordernd ist der Güterverkehr, da die meisten Züge aus nicht einheitlichem Wagenmaterial bestehen und über eine ältere Bremstechnik verfügen (Druckluft). Auch Human Factors sind zu klären: Wie hoch ist die gesellschaftliche Akzeptanz für lange Reisen in Zügen ohne Lokführer bzw. Lokführerin? Und wie sieht das künftige Berufsbild des Lokführers oder der Lokführerin aus?
Optimale Voraussetzung für ein sicheres ATO-System ist ein Zugbeeinflussungssystem mit Führerstandsignalisierung. Damit kommen in der Schweiz primär die Normalspurstrecken in Frage, die mit ETCS Level 2 ausgerüstet sind. Andere Zugbeeinflussungssysteme mit optischer Signalisierung und ohne kontinuierliche Überwachung wie ETCS L1 Limited Supervision oder ZBMS können nur mit hohem technischem Zusatzaufwand aufgerüstet werden. Dies erhöht die Komplexität und damit Fehleranfälligkeit des ganzen Systems und schafft neue Hindernisse für einen reibungslosen grenzüberschreitenden Verkehr.
Kooperation stärken
Das BAV unterstützt die Schritte der Bahnbranche hin zur Digitalisierung und Automatisierung. Es fordert von der Branche dazu mehr Koordination und Absprache. Themen sind neben der Gewährleistung der Interoperabilität die Übereinstimmung mit der ERTMS-Strategie des Bundes, aber auch Absprachen zu Forschungsthemen und Austausch von Forschungsergebnissen innerhalb der Branche. Versuche und Pilotprojekte sollen durchgeführt werden, wenn sie nachweislich zu einem Wissensgewinn führen. So werden Forschungsgelder effizient eingesetzt und Doppelspurigkeiten lassen sich vermeiden.
Die Bahnunternehmungen sowie die Industrie haben im vergangenen Jahr das VöV-Forum «Umsetzung ERTMS» eingesetzt. Aus Sicht des BAV ist dieses Forum ideal, um konkrete, konsolidierte und branchenweit geltende ATO-Lösungsansätze zu entwickeln.
| Die vier Stufen von ATO – Grade of Automation (GoA) | |
|---|---|
| GoA1 | GoA1 entspricht dem klassischen, manuellen Fahren durch einen Lokführer bzw. eine Lokführerin, die den Angaben des Signalisierungssystems folgen und durch ein Zugbeeinflussungssystem überwacht werden. |
| GoA2 | GoA2 automatisiert die Fahrt und der Lokführer bzw. die Lokführerin ist nicht mehr für die Beachtung der Signalisierung und die Beschleunigung/Bremsung des Zugs verantwortlich. Dennoch ist im Führerstand ein ausgebildeter Lokführer bzw. eine ausgebildete Lokführerin zugegen, die für weitere Aufgaben wie die Auslösung der Fahrt (Startbefehl), die Türsteuerung oder die Erkennung von Hindernissen auf der Strecke (bspw. Tiere) zuständig sind. Bei Bedarf übernehmen sie die Steuerung. |
| GoA3 | GoA3 stellt eine Mischform zwischen GoA2 und GoA4 dar, bei welcher Personal, aber kein Lokführer bzw. keine Lokführerin im Zug anwesend ist. |
| GoA4 | GoA4 entspricht einem unbegleiteten Zugbetrieb. Dabei wird auch die Erkennung von Hindernissen auf der Strecke in der Regel durch das ATO-System sichergestellt. Im Notfall greift eine Leitstelle ein. |
