science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Slimme treinen zonder chauffeur

Het onbemande spoorvervoer zou veel voordelen hebben. Krediet:iStock

Iedereen heeft het over zelfrijdende auto's, benieuwd of ze binnenkort langs onze wegen zullen suizen. Deze hype verbaast me, omdat veel voertuigen in andere transportsystemen zich al jaren zonder bestuurder voortbewegen, of zelfs decennia. In industriële omgevingen en havens, geautomatiseerde transportsystemen bestaan ​​al meer dan 60 jaar. En de meeste metro's zijn sterk geautomatiseerd. Deze systemen hebben gewoon niet veel media-aandacht gekregen, misschien omdat ze minder ethische en regelgevende uitdagingen vormen dan autonome auto's.

Doelen instellen voor treinen

Het is verbazingwekkend dat autonome treinen in het openbaar vervoer - voor zover ik kan zien - tot nu toe zelden onderwerp van discussie zijn geweest. Maar dat, te, verandert, en onlangs werd op een grote spoorwegbeurs een forse verhoging van de automatisering aangekondigd. De Franse spoorwegen willen de komende vijf jaar belangrijke technologische vooruitgang boeken om prototypen zonder bestuurder in gebruik te nemen. In Australië, op afstand bediende en gedeeltelijk autonome goederentreinen rijden al enkele maanden. Ook in Zwitserland de Zwitserse federale spoorwegen (SBB) en de Südostbahn AG (SOB) hebben automatiseringstechnologieën getest zonder passagiers.

Het is nog steeds moeilijk om de voordelen van autonome auto's te evalueren, terwijl de voordelen van oplossingen zonder bestuurder in de spoorwegen vrij duidelijk zijn. En het gaat niet alleen om de kosten die u bespaart; Ik zie het grootste voordeel in de regelmaat van de operaties, want de prestaties en timing van operaties zullen heel weinig variëren. Bovendien, deze treinen kunnen beter worden gecontroleerd:wijzigingen in de dienstregeling, bijvoorbeeld, sneller en betrouwbaarder kan worden uitgevoerd.

Meer regelmaat betekent meer stiptheid. Als de operaties soepeler verlopen, er zijn minder vertragingen, en als ze zich voordoen, ze kunnen sneller worden opgelost.

Elke vertraging is verlies!

Als tijd geld is, dan betekent elke vertraging een verlies. In feite, een sleutelbegrip in transportsystemen is infrastructuurcapaciteit, d.w.z. hoeveel voertuigen u in één tijdseenheid kunt verplaatsen. Bij spoorwegen, vertragingen en ongeplande gebeurtenissen verbruiken veel capaciteit. Een manier om de capaciteit te verbeteren is door meer bruggen te bouwen, tunnels en spoorlijnen. Maar dat is duur. Met een autonoom systeem vergroot u de capaciteit flexibeler en goedkoper. En als meer treinen meer op tijd rijden, dan profiteert iedereen – de economie, de treinoperators, en de passagiers, natuurlijk.

Fijnafstemming vereist

Dus, er zijn goede redenen om treinen te automatiseren, en de resterende uitdagingen zijn meestal technisch. Van afzonderlijke componenten is al bewezen dat ze werken; treinen kunnen veilig rijden en stoppen, zelfs als er geen bestuurder actief stuurt. Het is nu al mogelijk om een ​​onbemande trein te laten rijden via seinen die naar de infrastructuur worden gestuurd en daar worden uitgevoerd.

De moeilijkheid ligt in de complexe interactie van de verschillende componenten. Als er een trein rijdt, meerdere subsystemen moeten samenwerken, het bewaken van de status van het spoor, de positie van andere treinen en de fysieke integriteit van de trein, en het bepalen van de benodigde ruimte om veilig te remmen. Als een subsysteem de situatie niet nauwkeurig kan beoordelen, het zal defensief presteren:de trein zal dan vertragen of stoppen, en transportprestaties dalen. ETH is momenteel betrokken bij verschillende onderzoeksprojecten met de Zwitserse spoorwegen om betrouwbare, performante verkeersmanagementsystemen. Wij zoeken, bijvoorbeeld, doorstroming door knelpunten te optimaliseren.

Niet zomaar een utopische droom

Hoeveel van jullie hebben de laatste tijd met een machinist gesproken? In feite, passagiers zouden nauwelijks verschil merken als er geen chauffeur in de cabine zat. Het spoorwegsysteem als geheel zou regelmatiger zijn, en er zouden meer treinen beschikbaar zijn. Mensen zouden rechtstreeks kunnen communiceren met het transportsysteem, en bewegen zoveel als ze wilden, wanneer ze wilden. Klinkt dat allemaal te utopisch? Laten we niet vergeten - er zijn al enkele sterk geautomatiseerde voertuigen zonder bestuurder die wereldwijd veel mensen verplaatsen in een onconventionele dimensie:we noemen ze liften.