Bedarfsgerechtes Flachrangieren mit einem autonomen Zweiwege-Rangiergerät
Seiten
2025
Apprimus Verlag
978-3-98555-321-1 (ISBN)
Apprimus Verlag
978-3-98555-321-1 (ISBN)
Beim Einzelwagenverkehr stellen private Gleisanschlüsse und kleine Anschlussbahnen die Quellen und Senken des Güterstroms dar. Jedoch erweist sich der Rangierbetrieb auf diesen Bahnanlagen als verhältnismäßig ressourcenintensiv und mindert dadurch die Attraktivität des Schienengüterverkehrs. Daher wurde im Rahmen dieser Arbeit ein Automatisierungsansatz mit einem roboterähnlichen, autonomen Zweiwege-Rangiergerät untersucht.
In Anbetracht der prognostizierten Zunahme von Güterverkehrsleistungen in Deutschland und des klimapolitischen Bestrebens nach einer nachhaltigen Verkehrsverlagerung nimmt der Schienengüterverkehr eine Schlüsselrolle ein. Abseits des effizienten Hauptlaufs und teilautomatisierter Zugbildungsanlagen ist vor allem der zeit- und personalintensive Rangierbetrieb auf privaten Anschlussbahnen ausbaufähig. Die Vorhaltung von teuren Ressourcen wie Gleisinfrastruktur, Rangierlokomotive und -personal stellt für Unternehmen mit geringerem Güterdurchsatz eine wirtschaftliche Hürde zum eigenen Gleisanschluss dar. Dabei sind gerade auf privaten Anschlussbahnen Rahmenbedingungen vorzufinden, die eine Automatisierung begünstigen. Die vorliegende Arbeit widmet sich daher der Automatisierung des Rangierbetriebs, um zur Erhöhung der Attraktivität von privaten Gleisanschlüssen beizutragen. Nach einer Einführung in die Grundlagen des Schienengüterverkehrs und einer Gegenüberstellung verschiedener Automatisierungstechniken wird die These formuliert, dass bedarfsgerechtes Rangieren mit einem autonomen Zweiwege-Rangiergerät eine wirtschaftlichere Alternative gegenüber den klassischen Rangiertechniken darstellt und das Potenzial zur technischen Umsetzung hat. Der Lösungsansatz besteht grundsätzlich darin, diese Problemstellung bahnbetrieblicher Natur mit Methoden und Werkzeugen aus der Robotik anzugehen.Zur Überprüfung der These wurde das autonome Rangiergerät konzipiert und softwaretechnisch auf Basis des Metabetriebssystems Robot Operating System entwickelt. Zur virtuellen Erprobung von roboterähnlichen Schienenfahrzeugen wurde eine Simulationsumgebung mit Gazebo aufgebaut, innerhalb derer das Rangiergerät verschiedenen Funktionstests unterzogen wurde. Darüber hinaus wurden ausgewählte Teilfunktionen im Rahmen der verfügbaren Infrastruktur experimentell validiert. Anschließend wurden die Ergebnisse in Hinblick auf die sowohl für die Simulation als auch für den autonomen Rangierbetrieb allgemein definierten Randbedingungen kritisch diskutiert. Ein abschließender Kostenvergleich bestätigte das wirtschaftliche Potenzial des bedarfsgerechten Rangierens mit einem autonomen Zweiwege-Rangiergerät.
In Anbetracht der prognostizierten Zunahme von Güterverkehrsleistungen in Deutschland und des klimapolitischen Bestrebens nach einer nachhaltigen Verkehrsverlagerung nimmt der Schienengüterverkehr eine Schlüsselrolle ein. Abseits des effizienten Hauptlaufs und teilautomatisierter Zugbildungsanlagen ist vor allem der zeit- und personalintensive Rangierbetrieb auf privaten Anschlussbahnen ausbaufähig. Die Vorhaltung von teuren Ressourcen wie Gleisinfrastruktur, Rangierlokomotive und -personal stellt für Unternehmen mit geringerem Güterdurchsatz eine wirtschaftliche Hürde zum eigenen Gleisanschluss dar. Dabei sind gerade auf privaten Anschlussbahnen Rahmenbedingungen vorzufinden, die eine Automatisierung begünstigen. Die vorliegende Arbeit widmet sich daher der Automatisierung des Rangierbetriebs, um zur Erhöhung der Attraktivität von privaten Gleisanschlüssen beizutragen. Nach einer Einführung in die Grundlagen des Schienengüterverkehrs und einer Gegenüberstellung verschiedener Automatisierungstechniken wird die These formuliert, dass bedarfsgerechtes Rangieren mit einem autonomen Zweiwege-Rangiergerät eine wirtschaftlichere Alternative gegenüber den klassischen Rangiertechniken darstellt und das Potenzial zur technischen Umsetzung hat. Der Lösungsansatz besteht grundsätzlich darin, diese Problemstellung bahnbetrieblicher Natur mit Methoden und Werkzeugen aus der Robotik anzugehen.Zur Überprüfung der These wurde das autonome Rangiergerät konzipiert und softwaretechnisch auf Basis des Metabetriebssystems Robot Operating System entwickelt. Zur virtuellen Erprobung von roboterähnlichen Schienenfahrzeugen wurde eine Simulationsumgebung mit Gazebo aufgebaut, innerhalb derer das Rangiergerät verschiedenen Funktionstests unterzogen wurde. Darüber hinaus wurden ausgewählte Teilfunktionen im Rahmen der verfügbaren Infrastruktur experimentell validiert. Anschließend wurden die Ergebnisse in Hinblick auf die sowohl für die Simulation als auch für den autonomen Rangierbetrieb allgemein definierten Randbedingungen kritisch diskutiert. Ein abschließender Kostenvergleich bestätigte das wirtschaftliche Potenzial des bedarfsgerechten Rangierens mit einem autonomen Zweiwege-Rangiergerät.
| Erscheinungsdatum | 18.12.2025 |
|---|---|
| Reihe/Serie | Schriftenreihe Schienenfahrzeuge und Transportsysteme ; 8 |
| Verlagsort | Aachen |
| Sprache | deutsch |
| Maße | 148 x 210 mm |
| Gewicht | 241 g |
| Themenwelt | Technik ► Maschinenbau |
| Schlagworte | Güterverkehr • Rangieren • Schienenfahrzeuge • Transportsystem |
| ISBN-10 | 3-98555-321-1 / 3985553211 |
| ISBN-13 | 978-3-98555-321-1 / 9783985553211 |
| Zustand | Neuware |
| Informationen gemäß Produktsicherheitsverordnung (GPSR) | |
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