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www.eurailpress.de/etr 9 | 2021 September 2021 | 70. Jahrgang | Euro 33,40 | D 2722 MIT A EXTR IA R AUST IM P U LS GE BE R FÜ R DA S S YS T E M B A H N SCHIENENVERKEHRSFORSCHUNG DES BUNDES BUNDESTAGSWAHL 2021 Das DZSF ist in Dresden, aber auch bundesweit in der Eine Durchsicht der Wahlprogramme zeigt die Positionen Schienenverkehrsforschung angekommen der jetzt im Bundestag vertretenen Parteien NBS DRESDEN – PRAG INSTANDHALTUNG Im transnationalen Projekt wurde das Raumordnungsverfahren Ziel von SensoDIMARiS ist es, an Fahrzeugen die planmäßige auf deutscher Seite erfolgreich abgeschlossen Wartung um eine zustandsbezogene Instandhaltung zu ergänzen Jetzt 25% Messerabatt sichern! ss.de/railway-forum21 eurailpre Autorisierte Auflage zur Verbreitung beim Railway Forum 2021
SERVICE AUS ERSTER HAND Modernisieren und die Autorisierte Auflage zur Verbreitung beim Railway Forum 2021 Zulassung erhalten Mit Retrofit bietet die Deutsche Plasser ein Service-Programm, das die Lebenszeit einer Maschine um Jahre verlängert. Die intakte Grundsubstanz einer Maschine bleibt erhalten und in Absprache mit dem Kunden wird nur dort aufgearbeitet und erneuert, wo er dies wünscht. Es werden dabei gezielt die Komponenten ausge- tauscht, wo neue Technologien zu höherer Produktivität führen. Abhängig vom Zustand der Maschine liegen die Kosten für ein Retrofit deutlich unter dem Anschaffungspreis einer neuen Maschine. Zudem dauert es je nach Umfang der Arbeiten und Größe der Maschine nur zwischen acht und zehn Monaten. Danach geht die Maschine direkt vom Werk wieder in den Einsatz – denn die Deutsche Plasser stellt sicher, dass die Zulassung erhalten bleibt. DEUTSCHE PLASSER Tel.: +49 (89) 93008-0 E-Mail: info@deutsche-plasser.de www.deutsche-plasser.de
CORINNA SALANDER G A S T K O M M E N TA R Schienenverkehrsforschung des Bundes – das DZSF in Dresden Das DZSF ist in Dresden, aber auch bundesweit in der Schienenverkehrsforschung angekommen. Liebe Leserinnen 360 Streckenkilometer auf und Leser, Infrastruktur der DB Netz AG im Dreieck Halle – Cottbus – das Verkehrsmuseum in Dres- Niesky. Ein- und zweigleisige den bot die angemessene Ku- Strecken mit Geschwindigkei- lisse für den Festakt, mit dem ten bis zu 250 km/h gehören am 23. Mai 2019 das Deutsche genauso dazu wie verschie- Zentrum für Schienenverkehrs- dene Zugsicherungssysteme forschung beim Eisenbahn- einschließlich ETCS, Zugangs- Bundesamt (DZSF) gegründet stellen für Fern-, Nah- und wurde. Das Bundesministeri- Güterverkehr und Hochschul- um für Verkehr und Digitale und Unternehmensstandorte. Infrastruktur (BMVI) hat eine herausragende Auf dieser umfassenden Grundausstattung Bahnmetropole unseres Landes für den Sitz ermöglicht das DZSF gemeinsam mit der seiner jüngsten Ressortforschungseinrich- DB Netz AG Forschungseinrichtungen, neue tung ausgewählt. In Dresden und seinem technologische Entwicklungen unter realen Umland verbinden sich Historie und High- Bedingungen zu testen und agiert damit als Tech, Erfahrungswissen und Erkenntnisge- neutrale Plattform für die Verbindung von winn. Und die Vielfalt an Forschungs- und Wirtschaft und Wissenschaft. Testeinrichtungen, Industrie und Betreibern Zu diesem Anlass ist auch die aktualisierte Autorisierte Auflage zur Verbreitung beim Railway Forum 2021 spiegelt sich auch in diesem Heft wider. Fassung des Bundesforschungsprogramms Seit diesem Gründungsakt ist viel passiert: Schiene veröffentlicht worden. Als strategi- natürlich der Personalaufbau und die inhalt- sche Klammer um die Aktivitäten des Bun- liche Schärfung rund um die drei aktuellen des in der Schienenverkehrsforschung ver- Leuchtturmthemen Kapazitätsoptimierung, folgt es zwei strategische Ziele: die Stärkung Erschließung von Stadt-Umland-Verkehren des Marktanteils des Schienenverkehrs und und Cyber Security, aber auch der Aufbau von das Erreichen der Klimaschutzziele. Dessen Forschungsinfrastruktur wie zum Beispiel ein inhaltliche Ausrichtung sowie seine Einbet- Labor für Cyber Security am Standort Dres- tung in den strategischen Rahmen der Res- den oder ETCS-Safety in der Außenstelle des sortforschung des BMVI und auch die Beteili- Eisenbahn-Bundesamtes in München. gung des DZSF am BMVI-Expertennetzwerk Als besonderes Highlight ist die Eröffnung bieten die Grundlage dafür, dass das DZSF des Offenen Digitalen Testfeldes des DZSF seiner Aufgabe, als Ressortforschungsein- zu nennen, die im Juli dieses Jahres in Cott- richtung wissenschaftlich fundierte Politik- bus in Anwesenheit des Bundesverkehrs- beratung zu leisten, gerecht werden kann. ministers Andreas Scheuer, dem Verkehrs- Nach gut zwei Jahren lässt sich resümieren: minister des Landes Brandenburg Guido das DZSF ist in Dresden, aber auch bundes- Beermann und dem Vorstandsvorsitzen- weit in der Schienenverkehrsforschung als den der DB Netz AG Frank Sennhenn er- Partner für Forschungsförderung und For- folgte. Das Testfeld erstreckt sich über rund schungskooperationen angekommen. Prof. Dr.-Ing. Corinna Salander Direktorin Deutsches Zentrum für Schienenverkehrsforschung beim Eisenbahn-Bundesamt www.eurailpress.de/etr ETR | September 2021 | NR. 9 3
Inhalt Gastkommentar 3 Schienenverkehrsforschung des Bundes – das DZSF in Dresden Corinna Salande Transnationale NBS Dresden – Prag: Raumordnungs- verfahren auf deutscher Seite abgeschlossen 22 Dresden 10 Datensätze für das autonome Fahren als Grundlage für GoA3+ Rustam Tagiew | Thomas Buder Roman Tilly | Kai Hofmann Christian Klotz 16 Hygienisch sicher reisen? – Der öffentliche Verkehr in der Pandemie – Zaki Kebdani | Martin Lehnert Sabrina Michael 22 Eisenbahn-Neubaustrecke Dresden – Prag: Abschluss des Raumordnungsverfahrens auf deutscher Seite und modellbasierte Aufbereitung der Daten mittels BIM-Methodik Michael Menschner | Christoph Kautter 44 Judith Krischler Das System TGV erlebte in den vergangenen 40 Jahren Autorisierte Auflage zur Verbreitung beim Railway Forum 2021 einen beispiellosen Erfolg Bundestagswahl 2021 29 Große Aufgaben stehen an Dagmar Rees Verkehr & Betrieb 34 Digital Asset Management für Bahnsysteme: Maximierung der Vermögenswerte über den gesamten Lebenszyklus Dieter Barnard | Ekkehard Tönsing Roland Brill 38 Obsoleszenzproblematik in der LST: Herausforderungen und aktuelle Ansätze Thomas Alberter Der Schlüssel, die Anforderungen an Zuverlässigkeit und Planbarkeit zu meistern, ist die Digitalisierung 52 www.eurailpress.de/etr
I N H A LT 44 40 Jahre TGV Fünf Fragen an Eberhard Jänsch 90 Der Bieter gibt den CO2-Ausstoß seiner Produkte an, wir versehen diesen mit einem Preis Sven Schirmer Infrastruktur & Bau 52 Rubriken Game changer Digitalisierung Annika Jahnke 6 Monitor 84 Marktplatz Fahrzeuge & Komponenten 87 VDI 58 SensoDIMARiS: Das Ohr an der Maschine für zustandsbasierte 88 und vorausschauende Instandhaltung Veranstaltungen & Termine Ute Franke | Jörg Jonas-Kops Bernd Bremer | Lutz Hübner 89 Impressum 64 Die Gestaltung von Verträgen zur Beschaffung von Schienenfahrzeugen im Hinblick auf die neue Zulassungsverordnung (EU) 2018/545 des vierten Eisenbahnpakets Tobias Boecken | Ulrike von Paris Hannah Walter 66 Simulation und Vergleich zweier Betriebsarten des Antriebssystems für HELMS-Lokomotiven Kateryna Stolz | Georg Möhlenkamp Zum Titelbild Andre Nadebohr Bahnknoten Erfurt Hbf im Morgenlicht Quelle: Deutsche Bahn AG / Volker Emersleben Autorisierte Auflage zur Verbreitung beim Railway Forum 2021 Extra: ETR Austria 69 Editorial 70 Kontakt Anzeigenverkauf: Kompakt Redaktion: Tim Feindt Ursula Hahn T 0 40 / 2 37 14 - 2 20 T 0 62 03 / 6 61 96 20 | tim.feindt@dvvmedia.com 73 ursula.hahn@dvvmedia.com Nähere Informationen Neues Institut für Eisenbahn Infrastrukturdesign – siehe Seite 89 Railway Infrastructure Design Vertrieb: an der Technischen Universität Graz Markus Kukuk Ferdinand Pospischil | Karin Metnitzer T 0 40 / 2 37 14 - 291 Farzad Farivar markus.kukuk@dvvmedia.com 76 Eine gesundheitliche Betrachtung der Umweltauswirkungen von Verkehrssystemen im Vergleich Hakan Kadam | Bernhard Rüger Eurailpress Fachartikelarchiv Alle Beiträge mit diesem Symbol sind Volltextsuche für Ihren individuellen Infor- 82 unter www.eurailpress.de/archiv/ mationsbedarf. Abonnenten steht dieses FSV Aktuell dauerhaft hinterlegt. Finden Sie weitere Angebot kostenlos zur Verfügung. Aufsätze der Autoren oder nutzen Sie die www.eurailpress.de/etr ETR | September 2021 | NR. 9 5
MONITOR N A C H R I C H T E N | FA K T E N | T R E N D S Mehr umweltfreundliche Bahn – jetzt Reduzierung um 98 % rückwirkend Trassenpreise | Deutschland darf die Tras- senkosten für den Schienengüterverkehr und den Schienenpersonenfernverkehr senken. Diese Beihilferegelungen hat die EU-Kommission Ende Juli genehmigt. Da- mit sollen die Unternehmen in der Corona- krise unterstützt werden. Für die Senkung der Trassenkosten im Fernverkehr werden geschätzt 2,1 Mrd. EUR für den Zeitraum 01.03.2020 bis 31.05.2022 eingesetzt, um die Trassenkosten um 98 % zu senken. Für den Güterverkehr werden 410 Mio. EUR bei einer Senkung um 98 % angesetzt, hier ist der Zeitraum 01.03.2020 bis 31.05.2021. Hier ergänzt die Kommis- sion ihren Beschluss vom 07.05.2021, wo für die Senkung der Trassenkosten des Güterverkehrs die Mittel für den Zeitraum 01.06.2021 bis 31.12.2021 von 350 Mio. EUR Die globale Durchschnittstemperatur steigt seit Mitte der 1990er Jahre exponentiell an. Die Ursachen sind auf 567 Mio. EUR ausgestockt wurden, um menschengemacht, zeigt der Weltklimareport der UN Quelle: IPCC-Report Climate Chance 2021, Part 1 die Trassenkosten um 98 % senken zu kön- nen (statt bisher 45 %). (cm) Klimawandel | Der Weltklimabericht chen die Maßnahmen nicht mehr aus. Selbst 2021 der UN, zusammengestellt vom In- bei 100 % Klimaneutralität in 2050 führt eine tergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), ist eindeutig: Die Erderwärmung erst später beginnende Rückführung dazu, dass die Welt im Jahr 2100 um geschätzt 1,8 Rund 2,5 Mrd. EUR (Klimawandel) ist menschengemacht und die zunehmenden Extremwetter wie Dürre Grad wärmer sein wird. Bei einem „Weiter wie bisher“ und Reduktion erst nach 2050 beträgt Schaden durch Corona oder Starkregen ebenfalls. Der Report gibt die Erwärmung schon um die 2,7 Grad. Autorisierte Auflage zur Verbreitung beim Railway Forum 2021 jedem, der sich für einen Ausbau des Sys- Die schlechte Nachricht ist, dass sich das Pandemie | Die Corona-Pandemie hat den tems Bahn einsetzt, eine wissenschaftlich Klima jetzt schon in einem Stadium befin- in Deutschland tätigen Eisenbahnen 2020 basierte Argumentationsgrundlage. Der det, indem Veränderungen zum Negativen einen wirtschaftlichen Schaden von 2,55 Bericht stellt eine direkte Korrelation zwi- immer schneller erfolgen. Die Temperatur- Mrd. EUR zugefügt. Zu diesem Ergebnis schen Ausstoß von CO2 und Temperaturer- statistik seit Beginn der Messungen zeigt, kommt die Bundesnetzagentur (BNetzA) höhung her: pro 1000 Gigatonnen CO2 eine dass die Durchschnittstemperatur seit Mitte in der „Marktuntersuchung Eisenbahnen Zunahme der Temperatur um 0,45 Grad. der 1990er-Jahre nicht mehr linear sondern 2021“, in der die Regulierungsbehörde die Die gute Nachricht ist, dass ein Vermei- exponentiell steigt (siehe Grafik). Die Grün- Auswirkungen der Covid-19-Pandemie be- den eines zusätzlichen CO2-Ausstoßes auch de sind vielfältig; sehr vereinfacht gesagt leuchtet. Berücksichtigt sind in der Summe die Erderwärmung abbremst. Handeln im ist dies darauf zurückzuführen, dass die staatliche Finanzhilfen. Sinne des Klimaschutzes bewirkt also tat- CO2-Puffersysteme, besonders die Meere, Mit 2 Mrd. EUR traf die Pandemie laut sächlich etwas. Der Report weist auch dar- die bisher mehr als die Hälfte des CO2-Aus- BNetzA den Schienenpersonenfernverkehr auf hin, dass es durch gezielte Maßnahmen stoßes binden konnten, an die Grenze ihrer am stärksten. Während im Vergleich der gelungen ist, das Ozon-Loch zu verkleinern. Aufnahmefähigkeit gelangen. beiden Jahre die Betriebsleistung mit rund In fünf Szenarien berechnen die Auto- Die zweite schlechte Nachricht ist, dass 1,1 Mrd. Zug-km in etwa stabil blieb, ging rinnen und Autoren, wie sich Klimaschutz- viele Klimaprozesse, die durch hohen CO2- die Verkehrsleistung im Personenfernver- strategien auswirken werden. In der besten Ausstoß in Gang gesetzt wurden, nicht kehr um 47 % auf 24 Mrd. Personenkilome- Variante, bei der das Problem der CO2-Emis- kurzfristig wieder umgekehrt werden kön- ter (Pkm) zurück. Im Personennahverkehr sion sofort angegangen wird und bis 2050 nen. So wird es auch bei „nur“ 1,5 Grad Erd sank die Leistung um 40 % auf 35 Mrd. Null-Emissionen erreicht werden, kann das erwärmung mehr Starkregen und Dürre als Pkm, im Güterverkehr um 5 % auf 123 Mrd. Ziel von maximal 1,5 Grad Erderwärmung heute geben und auch der Meeresspiegel Tonnenkilometer (tkm). Der Marktanteil erreicht und auch langfristig (bis 2100) gehal- wird erst einmal weiter steigen, bevor er der Schiene lag 2020 im Güterverkehr bei ten werden. Doch schon wenn etwas zöger- im besten Fall wieder etwas sinken kann. 18,8 % (Vorjahr: 19 %), im Personenverkehr licher mit der Reduktion begonnen wird, rei- https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/ (dr) bei 6,2 % nach 9,1 % im Jahr 2019. (ici/dr) 6 ETR | September 2021 | NR. 9 www.eurailpress.de/etr
N A C H R I C H T E N | FA K T E N | T R E N D S MONITOR In Kürze 550 Mio. EUR für Kapitalerhöhung bei DB genehmigt| Deutschland darf die Deutsche Bahn mit 550 Mio. EUR stützen, um die durch die Corona-Pandemie entstandenen Schäden im Fernverkehr abzufedern. Die Maßnahme soll in Form einer Kapitalzufüh- rung erfolgen. Dies hat die EU-Kommission jetzt beschlossen. Bei der Schätzung der Höhe des für den Ausgleich in Betracht kommenden Schadens wird auch die Ermäßigung der Trassenentgelte für den Personenfernverkehr berücksichtigt. (cm) Auftrag zur Erstellung einer Nicht-Diesel- Strategie | Das Land Baden-Württemberg Mit dem Verkauf von Thales GTS an Hitachi Rail entsteht ein zweiter großer Hersteller und regionale Partner untersuchen in einer jetzt in Auftrag gegebenen Studie, ob ent- weder eine Elektrifizierung oder der Einsatz alternativer Antriebe für 16 Diesel-Strecken Thales GTS an Hitachi Rail – Weitere Käufe die beste Alternative wäre. Der Auftrag zur Ausarbeitung der Studie ging an eine Bie- tergemeinschaft aus TransportTechnologie- Unternehmen | Im Zuge der Digitalisie- Mittel- bis langfristig rechnen wir mit einer Consult Karlsruhe GmbH und der komobile rung und angesichts der guten wirtschaft- dritten Fusions-/Übernahmewelle im mitt- w7 GmbH, Wien. (dr) lichen Perspektiven des Eisenbahnsektors leren Marktsegment.“ aufgrund seiner herausragenden Bedeu- 340 Streckenkilomter ETCS erfolgt, wei- tung für den Klimaschutz verändert sich Weitere Übernahmen: Ausweitung der tere 446 bis 2025 mit gesicherter Finan- die Unternehmenslandschaft sehr dy- Digitalkompetenz zierung | Laut Deutsche Bahn (DB) wurden namisch. Die herausragendste Meldung bislang 340 Streckenkilometer mit dem war Anfang August die Bekanntgabe der Siemens Mobility hat ebenfalls Anfang ETCS ausgerüstet. Darüber hinaus würden Übernahme von Thales Ground Transpor- August den Kauf von Sqills bekannt gege- im Rahmen des Bedarfsplans (Neu- und tation Systems (GTS) durch Hitachi Rail bis ben, einem niederländische Unternehmen Ausbauprojekte) bei gesicherter Finan- Ende 2022, also Zugsicherungstechnik, Te- mit cloudbasierter Software für Bestands- zierung von 2021 bis 2025 ETCS-Projekte lekommunikations- und Überwachungs- management, Reservierung und Fahrkar- im Umfang von 446 Streckenkilometern Autorisierte Auflage zur Verbreitung beim Railway Forum 2021 systeme sowie Fahrgeldmanagement. tenkauf. Zu den Entwicklungen von Sqills geplant und realisiert. (dr) Damit wird Hitachi Rail zum zweitgrößten gehört „S3 Passenger“, eine skalierbare Anbieter von Leit- und Sicherungstechnik Plattform für Verkehrsunternehmen. Erste Teststrecke für Ottobahn | In Tauf in Europa (Grafik). Bentley Systems hat über die Tochter kirchen bei München soll die erste Teststrecke Die Übernahme wird für die Branche Seequent das Unternehmen Imago über- für die Ottobahn entstehen. Die Ottobahn ist unterschiedlich bewertet. Maria Leenen, nommen, eine cloudbasierte Plattform ein neues Transportsystem mit Gleisen, die in Geschäftsführende Gesellschafterin SCI für geowissenschaftliche Bilder, mit KI-ge- 5 bis 10 m Höhe verlaufen. Hier sind autonom Verkehr, meint: „Mit dem Verkauf haben wir stützten Tools für die Verwaltung und Mo- fahrende, elektrisch angetriebene Kabinen bei Leit- und Sicherungstechnik zwei starke dellierung von Geodaten. eingehängt (siehe auch ETR 12/2020) (dr) Player am Markt. Das ist sehr zu begrüßen, zumal mit Hitachi Rail, früher Ansaldo, die Frisches Kapital durch Einstieg Autonome Straßenbahn in Berlin vorge- europäische Komponente gewahrt bleibt.“ von Investmentfonds stellt | Ende August fand die erste öffntli- Monika Heiming, Exekutivdirektorin che Demonstrationsfahrt im Rahmen des der europäischen Infrastrukturbetreiber- Mitte August wurde bekannt, dass die Forschungsprojekt zur Entwicklung eines Organisation EIM, sagt: „Die Eisenbahnin Schaltbau Holding AG ein Übernahmean- vollautomatisierten und digitalen Straßen- frastrukturbetreiber sehen die zuneh- gebot von einer Tochter der Investment- bahndepots (Autonome Straßenbahn im mende Konsolidierung der europäischen fonds Carlyle erhalten hat – die Übernah- Depot „AStriD“) in Berlin statt. (dr) Hersteller und Zulieferanten mit Sorge. me galt bei Redaktionsschluss als sicher. Die Fertigstellung des TEN-T Kernnetzes, Kernmarken sind Pintsch, Bode, Schaltbau Ermewa-Verkauf genehmigt | Die EU- inkl. ERTMS, bis 2030 erfordert eher mehr und SBRS. Der Güterwagenhalter Aves One Kommission hat den Erwerb der gemein- als weniger Anbieter. Die Übernahme von geht an Swiss Life Asset Managers und Vau- samen Kontrolle über die Ermewa Holding Thales dürfte kurzfristig vor allem Auswir- ban Infrastructure Partners. Investitionen SAS durch die Caisse de dépôt et placement kungen auf aktuell laufende Ausschreibun- von mindestens 100 Mio. EUR sind zugesi- du Québec („CDPQ“) und DWS Alternatives gen im Bereich Signaltechnik (ETCS) haben. chert. (dr) Global Limited („DWS“) genehmigt. (cm/dr) www.eurailpress.de/etr ETR | September 2021 | NR. 9 7
MONITOR N A C H R I C H T E N | FA K T E N | T R E N D S Köpfe & Karrieren SPNV in NRW: steigt auch Keolis aus? Klemt-Albert Professorin an der RWTH | Prof. Dr.-Ing. Ka- Nahverkehr | Abellio Deutschland und Verkehrsvertrag auf rechtlich vertretbare tharina Klemt-Albert hat zum Keolis Deutschland verhandeln schon seit Anpassungsmöglichkeiten, so der VRR zu 01.08.2021 die Leitung des gut anderthalb Jahren mit den Aufgaben- Rail Business. Der Fokus liege dabei darauf, Instituts für Baubetrieb und trägern in NRW über Veränderungen ihrer dass sich die wirtschaftlichen Rahmenbe- Projektmanagement an der RWTH Aachen Verkehrsverträge. Ende Juni machte Abel- dingungen im SPNV-Markt bundesweit übernommen. Zuvor leitete Klemt-Albert lio seine Drohung wahr und beantragte verschoben haben, im Wesentlichen verur- seit 2016 das Institut für Baumanagement ein Schutzschirmverfahren. Jetzt erhöht sacht durch z. T. nicht vorhersehbare Kos- und Digitales Bauen der Leibniz Universität auch Keolis den Druck auf die Aufgaben- tenentwicklungen, z. B. durch Baustellen, Hannover. Klemt-Albert war auch 14 Jahre träger und drängt immer mehr auf „wirt- so der VRR weiter. lang bei der DB in Leitungspositionen. (dr) schaftlichere Bestandverträge“, so Keolis Die Unterscheidung, was „vorherseh- Deutschland zur ETR-Schwesterzeitung bare“ und „nicht-vorhersehbare“ Kosten für Bobsien bei Siemens Rail Business. Die „WAZ“ meldete, dass auch die Eisenbahnverkehrsunternehmen bei Mobility verantwortlich für vorzeitige Vertragsauflösungen eine Opti- der Abgabe ihres Gebotes für die Verkehrs- Lokomotiven und Reise- on seien. verträge waren, ist wesentlich für den wei- zugwagen | Steffen Bobsien Keolis ist schwerpunktmäßig in Nord- teren Verlauf der Verhandlungen und eine (50), zuvor Beauftragter für rhein-Westfalen unter der Marke „Euro- eventuelle Lösung des Konflikts, der zuneh- strategische Investitionen und Innovatio- bahn“ aktiv. Laut Veröffentlichungen im mend Teile des SPNV in NRW bedroht. Lan- nen bei DB Cargo, ist seit Monatsbeginn bei Bundesanzeiger hat Keolis Deutschland desverkehrsminister Hendrik Wüst hatte Siemens Mobility GmbH als VP Locomotives seit 2010 nur Verluste erzielt. Die roten Zah- bereits im Juni im Zuge des Schutzschirm- & Passenger Coaches für das weltweite Ge- len stiegen von Jahr zu Jahr: von -4,43 Mio. verfahrens von Abellio gesagt, es könnten schäft für Lokomotiven und Reisezugwagen EUR in 2010 auf -33,80 Mio. EUR in 2019. Für nur „unvorhersehbare Mehrkosten“ ausge- verantwortlich. Bobsien ist Diplom-Ingeni- das Corona-Jahr 2020 gibt Keolis einen Ver- glichen werden. Wüst hatte Verkehrsver- eur; er kam im April 2011 zu DB Cargo und lust von 141,77 Mio. EUR an. bünde und Unternehmen aufgefordert, war dort Leiter des Ressorts europäische Keolis benennt vier Posten, deren Kos- „zeitnah eine Einigung“ zu finden. Betriebsmittel und Technologie. 2019 wur- tensteigerungen nicht durch die aktuellen Bei ETR-Redaktionsschluss war eine de er CEO der DB Cargo Polska, bevor ihn Bruttoverträge abgedeckt sind: Einigung noch nicht gefunden. Die Zeit DB-Cargo-Chefin Sigrid Nikutta im Mai 2020 drängte jedoch, da Ende September die in ihren Stab holte. (ici/dr) ◼◼ Personalkosten dreimonatige Zeitspanne ausläuft, in de- ◼◼ Baustellen nen im Rahmen eines Schutzschirmver- Schreyer wird CEO von ◼◼ Pönalen fahrens die Löhne und Gehälter bei Abellio Go-Ahead | Die in Großbri- ◼◼ Rekrutierungskosten von der Bundesanstalt für Arbeit (BfA) ge- tannien ansässige Go-Ahead zahlt werden. Group hat „nach einem Die drei Aufgabenträger des Landes, NVR, Das Problem ist zwar für NRW am häu- Autorisierte Auflage zur Verbreitung beim Railway Forum 2021 gründlichen Auswahlverfah- NWL und VRR überprüfen derzeit unter figsten diskutiert, aber nicht darauf be- ren“ die Ernennung von Christian Schreyer Beteiligung von externen Rechtsberatern grenzt. Abellio hat in Sachsen-Anhalt einen zum CEO der Gruppe mit Wirkung zum und Wirtschaftsprüfern jeden einzelnen Marktanteil von rund 50 %. (dr/cm) 5. November 2021 bekanntgegeben. Die Ernennung Schreyers folgte auf die im Mai bekannt gegebene Entscheidung von David Brown, sich zum Ende des Jahres aus der Rolle des CEO zurückzuziehen. 181 Bauvorhaben für Deutschlandtakt Schreyer ist seit 2014 für Transdev tätig, zuletzt als CEO Nord- und Zentraleuropa. Infrastruktur | Das Bundesverkehrsmi- Fahrzeiten zwischen Knotenbahnhöfen zu Im Februar hatte er seinen Abschied von nisterium (BMVI) hat Mitte August einen verkürzen sowie Kapazität für zusätzliche Transdev angekündigt. Bis 2014 arbeitete Katalog von Streckenaus- und -neubauten Züge zu schaffen. Alle Vorhaben werden der 53-jährige Deutsche mehr als 15 Jahre vorgelegt, die für einen deutschlandweiten dem vordringlichen Bedarf des Bundesver- für die DB. (as/dr) Taktfahrplan erforderlich sind. Der Katalog kehrswegeplans zugeordnet. Damit kann umfasst 181 Bauvorhaben für den Deutsch- die Planung vorbereitet werden. Weyenburg im niederländischen Minis- landtakt, die geschätzt insgesamt 40 Mrd. Teil des Kataloges ist beispielsweise terium für Schiene zuständig | Mit Steven EUR kosten werden. Das Projekt setzt auf der Ausbau der Güterverkehrskorridore. Weyenberg (D´66, Linksliberale) hat das den Vorhaben des Bundesverkehrswege- Voraussichtlich 2023 sollen auf den eu- niederländische Infrastrukturministerium plans 2030 auf. ropäischen Güterverkehrskorridoren Rhi- seit 10. August einen neuen Staatssekretär. Die Bauvorhaben basieren auf dem ne – Alpine, Scan – Med, Atlantic, Orient/ Weyenberg folgt auf Stientje van Veldho- dritten Gutachterentwurf zum Deutsch- East – Med/ North Sea – Baltic sowie Rhi- ven, die Mitte Juni zurückgetreten war. Sie land-Takt unter Federführung des Pla- ne – Danube auf langen Abschnitten Über- war seit 2017 im Ministerium zuständig für nungsbüros SMA+ vom Juni 2020. Die holgleise für 740 m lange Güterzüge zur Schiene und Öffentlichen Verkehr. (qv/dr) Aus- und Neubauvorhaben dienen dazu, Verfügung stehen. (ici/dr) 8 ETR | September 2021 | NR. 9 www.eurailpress.de/etr
N A C H R I C H T E N | FA K T E N | T R E N D S MONITOR Zeitplan für Wiederinbetriebnahme flutgeschädigter Strecken Nicht alle Strecken, bei denen durch die Überschwemmun- gen im Juli Infrastruktur zerstört wurde, können bis Ende 2021 wieder in Betrieb genommen werden. Besonders die Erfttalbahn bleibt noch länger nicht nutzbar. Unterdessen wird auch an Zwischenlösungen gearbeitet. So hat etwa der Verein Eifelquerbahn als vorübergehende Lösung vorgeschlagen, die Eifelquerbahnstrecke als Baugleis wieder in Betrieb zu nehmen. Außerdem könnten drei Linien eingerichtet werden, die auch ohne die aktuell beschädigte Leit- und Sicherungstechnik betrieben werden könnten: Gerolstein – Densborn, Gerolstein – Jünkerath und Gerol- stein – Kaisersesch. Der Zweckverband SPNV-Nord hofft, dass mit dem Wieder- aufbau auch eine langfristige Verbesserung der Angebots- situation der Eifel-Hauptstrecke Trier – Köln möglich ist: „Die nun teilweise zerstörte Schieneninfrastruktur der Eifelstrecke hatte nicht wirklich attraktive Reisezeiten und damit keine guten Voraussetzungen für schnelle Verbindungen im Integralen Taktfahrplan des Deutschlandtakts. Wir möchten zügig Verbesserungen in der Eifel für die Fahrgäste errei- chen und hoffen beim Wiederaufbau auf erste Effekte,“ so Verbandsdirektor Thorsten Müller. Die Verbandversammlung hatte – noch vor der Überschwemmung – eine Studie zur Verbesserung der Angebotssituation beschlossen. Ausgezeichnete Innovationen aus Sachsen Autorisierte Auflage zur Verbreitung beim Railway Forum 2021 Forschung und Entwicklung | Der Set4Fu- tungsfähigkeit könne der Ultrakondensa- handhaben und kann direkt in digitalisier- ture Innovation Award ist ein sächsischer tor von Skeleton nicht nur Hilfsbetriebe, te Prozessketten eingebunden werden. Innovationswettbewerbs für Bahntechno- wie beispielsweise Beleuchtungs- und In- Die Inavet – Institut für angewandte logie. Gewinner des Wettbewerbs war 2021 formationssysteme im Fahrgastraum, aus Verkehrstelematik GmbH wurde für ihr die Skeleton Technologies GmbH, die einen der zurückgewonnenen Energie versorgen, Fahrerassistenzsystem (FAS) Smarttrains Speicher für rückgewonnene Energie bei sondern auch Beschleunigungsvorgänge. mit dem dritten Platz geehrt. Das FAS gibt Straßenbahnen entwickelt hat. Laut Set- Der Ultrakondensatorspeicher ist voll für in Echtzeit Empfehlungen zu energieopti- 4future ist Skeleton der weltweit einzige die Schiene zertifiziert. Skeleton wurde in maler Fahrweise, in Abhängigkeit von der Hersteller von Graphen-basierten Ultrakon- Estland gegründet und hat einen Produk- jeweiligen betrieblichen Situation. Es ist densatoren. Ihr Einsatz in Straßenbahnen tions- und Entwicklungsstandort in Groß- laut Set4future zulassungs- und genehmi- führe über eine Lebenszeit von 10 Jahren röhrsdorf in der Oberlausitz. Eingesetzt gungsfrei, läuft autark, ohne permanen- zu einer Energieeinsparung beziehungs- werden die Ultrakondensatoren bereits te Datenverbindung und berücksichtigt weise Rekuperation von 30 %, begründet bei Straßenbahnen in Warschau (Medcom) auch die Energierückspeisung. Es lässt sich die Jury die Entscheidung. und Mannheim (Škoda Electric). auf handelsüblichen mobilen Endgeräten Zwar sei die Anwendung von Ultrakon- Den zweiten Platz erhält der Entwick- nachrüsten. densatoren in Lokomotiven und Straßen- lungsverbund Fraunhofer-Institut für Ke- Set4future gehört zum Industriecluster bahnen zur Energierückgewinnung bei ramische Technologien und Systeme IKTS, Rail.S mit rund 100 Mitgliedern, darunter Bremsmanövern nicht grundsätzlich neu. Vossloh Rail Services GmbH und Wolfram auch die TU Dresden. Das Projekt hat das Einzigartig bei dem Skeleton-Energiespei- Designer und Ingenieure, für die Entwick- Ziel, Effizienz, Wirtschaftlichkeit und At- chermodul sei jedoch die Leistungsdichte lung eines handgeführten Ultraschallschie- traktivität des Verkehrsträgers Schiene, vor von über 10 kW/kg, kombiniert mit einer nenprüfgerätes für Eisenbahnschienen allem im Bereich des Regionalverkehrs und sehr hohen Langlebigkeit von über 1 Mio. und Weichen. Dieser sogenannte Soniq des ÖPNV, durch technologische Innovatio- Ladezyklen. Aufgrund dieser hohen Leis- Rail Explorer ist laut Jury leicht, einfach zu nen zu erhöhen. (dr) www.eurailpress.de/etr ETR | September 2021 | NR. 9 9
DRESDEN D AT E N S ÄT Z E F Ü R A U T O N O M E S FA H R E N Datensätze für das autonome Fahren als Grundlage für GoA3+ Begleiteter (GoA3) und vollautomatischer (GoA4) fahrerloser Zugbetrieb benöti- gen den Einsatz von künstlicher Intelligenz (KI) für die Umweltwahrnehmung. Für den fachlichen Austausch zur Entwicklung dieser KI sowie deren Sicherheitsnach- weis sind offene Datensätze nötig. Hier stellen wir eine Auswahl bisheriger Datensätze als Basis für künftige Datenprojekte im Schienenverkehr vor. Der heutige Technikstand ten aus den Daten, das im Fachjargon als Trainieren bezeichnet wird. Auf ein Weiter- Dr. rer. nat. Rustam Tagiew Wissenschaftlicher Referent von KI für maschinelles Sehen lernen des Systems während des Betriebs Künstliche Intelligenz, Deutsches Zentrum für Schienenverkehrs- wird nicht zuletzt aus Sicherheitsgründen (Vision) erfordert ein aufwendiges verzichtet. Eine allgemeine Methode für forschung. Rustam Tagiew ist ein Mitglied des BMVI Expertennetz- werks und verantwortlich für die Erlernen von Regelmäßigkeiten einen formalen bzw. genormten SiNa einer auf maschinellem Lernen (ML) basierenden Forschung an Zulassungskriteri- en von autonomen Zügen aus den Daten . Vision ist bisher nicht bekannt [2]. Zu den TagiewR@dzsf.bund.de Einzelheiten des heutigen Stands der Tech- nik zu diesem Thema siehe auch [3] und [4]. Es gibt zurzeit mehrere Kandidaten für Dr. rer. nat. Thomas Buder Verfahren zum SiNa der KI-Wahrnehmung, Wissenschaftlicher Referent im von denen sich keines ohne eine fundier- Forschungsbereich Sicherheit, Deutsches Zentrum für Schie- te Datengrundlage aus dem Schienenver- nenverkehrsforschung kehr näher erforschen lässt. Für den SiNa BuderT@dzsf.bund.de Fahrerloser Zugbetrieb ab der Stufe GoA3 entsprechend dem aktuellen Regelwerk Autorisierte Auflage zur Verbreitung beim Railway Forum 2021 (GoA3+) ist vor allem aufgrund der zu müssen diese Verfahren verlässliche Schät- erwartenden Kapazitätserhöhung im zungen für Ausfallwahrscheinlichkeiten Dr. rer. pol. Roman Tilly Schienenverkehr anzustreben. Falls Tele- liefern. Bei der heute dominanten Methode Wissenschaftlicher Referent Data operation dabei lediglich eine Rolle als für KI-Wahrnehmung, den Tiefen Neurona- Science, Deutsches Zentrum für Schienenverkehrsforschung Rückfallebene übernimmt [1], sollte ein len Netzen (TNN), kann die Übertragbarkeit TillyR@dzsf.bund.de automatisches System bei GoA3+ Gefah- der Ergebnisse zu einem Sicherheitsbewer- ren, die hauptsächlich störende Körper im tungsverfahren aus einem Anwendungs- Lichtraumprofil sind, wahrnehmen können. gebiet auf ein anderes aufgrund nötiger Falls die Leit- und Sicherungstechnik nicht Systemumspezialisierung [5] nicht garan- Dr. iur. Kai Hofmann auf das Fahrzeug überträgt, muss ein auto- tiert werden. Wissenschaftlicher Referent matisches System zusätzlich auch Signale, Vision-Daten für den Schienenver- Recht, Deutsches Zentrum für Schienenverkehrsforschung Prellböcke usw. sicher erkennen können. kehrsbereich sind im Vergleich zum Stra- HofmannK@dzsf.bund.de Sobald eine Gefahr bzw. ein Signalbegriff ßenverkehrsbereich seltener, weil u. a. der erkannt werden, ist die Weiterbehandlung Zugang zur Infrastruktur aufwendiger ist technisch handhabbar und stellt sich meist [3]. In dieser Recherche wurden die Da- als eine Geschwindigkeitsanpassung bzw. tensätze RailSem19 [6] und FRSign [7] ge- Dr.-Ing. Christian Klotz Gefahrenbremsung dar. Das bedeutet, dass funden. Der Datensatz RailSem19 ist teil- Wissenschaftlicher Referent Auto- das Wahrnehmungsmodul im Mittelpunkt weise dank frei zur Verfügung gestellten matisierung, Deutsches Zentrum für Schienenverkehrsforschung der Bemühungen für GoA3+ und einen Aufnahmen von Eisenbahnenthusiasten KlotzC@dzsf.bund.de entsprechenden erforderlichen Sicher- entstanden. FRSign ist unter Mitwirkung heitsnachweis (SiNa) steht. der französischen Eisenbahngesellschaft Der heutige Technikstand von KI für SNCF entstanden, welche die Aufnahme maschinelles Sehen (Vision) erfordert ein von Signalen aus den Zügen ermöglich- aufwendiges Erlernen von Regelmäßigkei- te. Dieser Artikel bietet einen Überblick 10 ETR | September 2021 | NR. 9 www.eurailpress.de/etr
D AT E N S ÄT Z E F Ü R A U T O N O M E S FA H R E N DRESDEN zu technischen und rechtlichen Aspekten und eine grobe Einschätzung der Nutzung der bisherigen Datensätze. Darüber hinaus wird mit Hilfe bibliometrischer Auswertun- gen die Nutzung der bisherigen Datensät- ze skizziert. Sensorik auf dem Triebfahrzeug Damit Vision-Datensätze überhaupt ent- stehen können, müssen Sensoren auf den Fahrzeugen platziert werden. Bei Straßen- fahrzeugen entstehen dabei visuelle Bilder, Ereigniskameraaufnahmen, Thermalbilder, LIDAR-Scans, GPS-Daten, Fahrzeugdaten und sonstige Daten. Im Schienenbereich 1: Links sind Strecken- und rechteckige Annotationen und rechts ist semantische Annotation beispielhaft bestehen aufgrund der oben erläuterten dargestellt Gründe bisher nur wenig Erfahrungen mit Anzahl und Art der Sensoren. Deswegen hat das DZSF kürzlich das Projekt „Senso- rik als technische Voraussetzung für ATO- markierungen sind z. B. Markierungen der vollständig oder teilweise aus den USA, Funktionen“ ausgeschrieben. Hier wird Fahrspur im Straßenbereich und der Gleise 25 % aus Deutschland und 12 % aus China. eine Spezifikation für die Sensorik-Ausstat- im Schienenverkehrsbereich. Verhaltens- Darüber hinaus enthalten 23 % keine An- tung von ATO-Fahrzeugen spezifiziert und label sind Kategorien des Verhaltens eines notationen, wie z. B. der Oxford RobotCar im Sektor abgestimmt. Die Ergebnisse kön- Verkehrssubjekts, mit Hilfe deren dessen Datensatz [10], in dem Bilder, LIDAR-Scans nen als Basis für weitere Datenerfassungs- künftige Trajektorie vorhergesagt werden und GPS-Daten lediglich nach Wetterbe- Projekte dienen. kann. Stixel („stick“ + „pixel“) sind vertikale dingungen unterteilt sind. Weitere 53 % be- stabähnliche Markierungen für Hindernis- inhalten rechteckige Kästen bzw. Quader Eigenschaften bisheriger se beim oberflächengebundenen Verkehr. als Annotationen, 25 % semantische An- Datensätze Beispiele für Annotationen einer schienen- notationen, 13 % Verhaltensannotationen, verkehrsspezifischen Szene sind in Bild 1 13 % Streckenmarkierungen und 3 % Stixel. Ein typischer Vision-Datensatz ist für über- aufgeführt. Für den Schienenverkehr sind wir im wachtes ML ausgelegt. Dafür beinhaltet Die manuelle Annotation der Ausgabe- Rahmen der Recherche auf die bereits ge- der Datensatz zusätzlich zu den Eingabe- daten ist kostspielig, was sich tendenziell nannten zwei Datensätze gestoßen. Bild 2 daten der Sensoren die Soll-Ausgaben. Der negativ auf die Verfügbarkeit von Daten- zeigt die Publikationen beider erwähnten zugrunde liegende Zusammenhang zwi- sätzen sowie deren Größe auswirkt. Es gibt Branchen im Vergleich. RailSem19 bein- Autorisierte Auflage zur Verbreitung beim Railway Forum 2021 schen Eingaben und Ausgaben soll erlernt mehrere allgemeine Datensätze für Vision, haltet 8500 Bilder aus 38 Ländern, die se- werden. Beim unüberwachten ML werden die auch Bilder von schienenverkehrsspe- mantisch und mit Streckenmarkierungen Muster ohne Vorgabe in Daten erkannt. Die zifischen Objekten beinhalten. Der IMAGE- annotiert sind. Die Streckenmarkierungen Erstellung der korrekten Soll-Ausgaben zu NET-Datensatz für den ILSVRC17-Wettbe- bei RailSem19 sind die Markierungen der einem Eingabedatensatz (sog. Annotieren werb [8] beinhaltet mehr als 14 Millionen Gleise und die Richtungsmarkierungen oder Labeln) erfolgt in aller Regel durch Bilder, annotiert mit hunderten Kategorien. der Weichenstellungen anhand der Zun- Menschen. Darunter gibt es allerdings lediglich 7215 genpositionen. RailSem19 ist vom Aust- Die Annotation von Bildern für Vision Bilder, die mit den schienenverkehrsnahen rian Institute of Technology (AIT) erstellt kann man in mehrere Typen unterteilen. Kategorien Güterwagen, Reisezugwagen, worden, das im Rahmen des Projekts „Au- Die einfachste Möglichkeit ist die Zuord- Straßenbahn, Elektrolokomotive, Dampflo- toDrive“ gefördert wurde [11]. FRSign bein- nung einer Kategorie zu einem Bild. Zudem komotive oder Hochgeschwindigkeitszug haltet 393 Videosequenzen mit insgesamt gibt es die Methode, zwei- bzw. dreidimen- annotiert sind. 105 352 mit rechteckigen Kästen annotier- sionale Quader manuell auf den Bildern Durch Recherche konnten 60 offene ten Bildern französischer Signale. Dieser zu platzieren. Dies stellt die häufigste An- Datensätze autonomer Fahrzeuge im Stra- Datensatz wurde im Rahmen des Projekts notationsform bei der Vision dar. Bei se- ßenverkehr ausfindig gemacht werden. “Safe Autonomous Land Transport“ erstellt. mantischer Annotation werden hingegen Von diesen sind 50 Datensätze in einem Die Qualität der Daten kann nur schwer Bildbereiche als möglichst genaue unregel- öffentlichen Index von Scale Labs Inc. auf- durch Algorithmen später verbessert wer- mäßige Flächen zu Kategorien zugeordnet. geführt [9]. Es können durchaus noch mehr den („Garbage in, Garbage out“). Die Da- Wenn gleiche Objekte in mehreren Bildern kleinere bzw. weniger relevante Datensät- tenqualität lässt sich mit den Dimensionen identifiziert werden, können deren Trajek- ze existieren, die z. B. als Begleitmaterial Korrektheit, Zugänglichkeit, Konsistenz, torien abgeleitet werden. zu Veröffentlichungen mitveröffentlicht Zeitlosigkeit, Nachverfolgbarkeit und Re- Streckenmarkierung, Verhaltenslabel wurden. Wir beschränken uns auf diese 60 levanz beschreiben [12]. Standards für Da- und Stixel sind für das autonome Fahren als Datengrundlage für unsere Aussagen. tenqualität bilden die Grundlage für SiNas. spezifische Annotationstypen. Strecken- Von diesen Datensätzen stammen 41 % Die Erforschung solcher Standards für den www.eurailpress.de/etr ETR | September 2021 | NR. 9 11
DRESDEN D AT E N S ÄT Z E F Ü R A U T O N O M E S FA H R E N unter der MIT-Lizenz [14] angeboten, die keinerlei Einschränkungen enthält, und 5 % erlauben die Nutzung ausschließlich für Forschungszwecke. Insgesamt 48 % schränken die Nutzung auf nicht-kommer- zielle Nutzung durch diverse Lizenzarten ein. Bei mehr als 55 % der Datensätze wird die Namensnennung verlangt. RailSem19 und FRSign werden unter der CC BY-NC-SA 4.0 Lizenz angeboten. Neben den Rechten der Datensatzer- steller müssen auch die Persönlichkeits- rechte der darauf Abgebildeten beachtet werden. Praktisch relevant wird dies, wenn Personen auf den Bildern – vornehmlich anhand ihrer Gesichter – identifiziert wer- den können. Die Datenschutz-Grundver- ordnung (DSGVO) sieht hier kein binäres System vor; ihre Anforderungen sind viel- mehr abhängig von der Verarbeitungssitu- ation und dem daraus für den Betroffenen erwachsenden Risiko abzustufen. Da die – ohnehin jederzeit widerrufliche – Einwilli- gung hier ausscheidet, kann die Datenver- arbeitung nur durch eine Interessenabwä- gung gerechtfertigt werden (Art. 6 Abs. 1 S. 1 lit. f DS-GVO). 2: Anzahl der Publikationen von Datensätzen pro Jahr für Straßen- und Schienenverkehr Für die Verarbeitung spricht dabei ne- ben dem hohen gesellschaftlichen Nutzen von ATO auch, dass ein KI-System nicht mit vollständig anonymisierten Gesich- tern angelernt werden kann. Es würde nur Schienenverkehr befindet sich noch in der meist über Standardlizenzen eingeräumt. auf die Verfremdungen achten und wäre Frühphase. Ein Fünftel der 60 Datensätze aus dem im Betrieb unbrauchbar. Die Rechte der Straßenverkehr geben als Bedingungen Betroffenen werden zudem nur geringfü- Datennutzungsrechte und DSGVO die Namensnennung, nicht-kommerzielle gig beeinträchtigt. Dies ergibt sich bereits Autorisierte Auflage zur Verbreitung beim Railway Forum 2021 Zwecke sowie Weitergabe unter gleichen daraus, dass sie lediglich im öffentlichen Die Datensätze für ML sind in mehrfacher Bedingungen für Datennutzung nach der Raum, nur für kurze Zeit und nicht syste- Hinsicht urheberrechtlich geschützt. Die Creative-Commons-Vorlage (CC BY-NC-SA) matisch gefilmt werden. Kombiniert man notwendigen Nutzungsrechte werden [13] 3.0 bzw. 4.0 vor. Weitere 15 % werden dies mit technischen Schutzmaßnahmen, die die inverse Bildersuche nach Gesich- tern ausschließen oder schränkt man die Nutzung der Datensätze wirksam auf die Forschungsgemeinschaft (einschließlich der FuE-Abteilungen von Unternehmen) ein, steht der Datenschutz einer breiten Verwendung der Datensätze nicht im Weg. Datensätze und SiNa-Verfahren Für die Normierung der Verfahren für den SiNa der KI-Wahrnehmung bedarf es eines starken Entwicklernetzwerkes. Die offenen Datensätze sollen diesen Prozess begüns- tigen. Eine verbreitete Methode für die Si- cherheitseinschätzung einer KI-Methode ist der Benchmark auf einem vorher noch 3: SRA angewandt auf ein auf dem IMAGENET-Datensatz trainiertes Modell bei einem Bild eines nie gesehenen Teil des Gesamtdatensat- Straßenbahn-Zweiwegefahrzeugs. Gelbe Bereiche haben eine positive, grüne eine neutrale und blaue zes, dem sogenannten Holdout-Datensatz. eine negative Relevanz Zum Beispiel existieren bei RailSem19 zu- 12 ETR | September 2021 | NR. 9 www.eurailpress.de/etr
D AT E N S ÄT Z E F Ü R A U T O N O M E S FA H R E N DRESDEN sätzlich zu den 8500 öffentlichen Bildern als bestmögliche Schätzung vor. Man sieht, Der Sicherheitsnachweis der noch 1600 nicht öffentliche Bilder. Bei ei- dass die Anwesenheit von Gleisen eine nem Benchmark werden die trainierten große Relevanz für die Klassifikation hat. KI-Wahrnehmung bei GoA3+ Modelle bei einer unabhängigen Plattform Gleise sind auf den meisten restlichen Bil- eingereicht und auf dem Holdout-Daten- dern des Datensatzes abwesend, was hier erfordert ein starkes Entwickler- satz ausgeführt. Die Ergebnisse verschiede- wahrscheinlich diesen Effekt verursacht. netzwerk, das wiederum ner Modelle können dann im Vergleich zu- Dieses Auswendiglernen von eigentlich einander veröffentlicht werden, wodurch unwesentlichen Koinzidenzen kann nicht durch offene Vision-Datensätze die Eignung der KI-Verfahren jenseits der vollständig vermieden werden. Der ge- bereits gesehenen Daten bewertet werden neigte Leser kann das Verfahren auch ohne begünstigt wird. kann. Vorkenntnisse selbst auf dem Server der Benchmark auf einen Holdout-Daten- Fraunhofer-HHI ausprobieren [16]. satz ist einer von mehreren Kandidaten für SiNa-Verfahren. Die Schichtweise Relevanz Verbreitung eines Datensatzes ausbreitung (SRA) aus der Erklärbaren KI in diesem Fachartikel vorerst durch eine (EKI) wird für den derzeit dominierenden Die Erzeugung eines annotierten Daten- einfache Zählung der Zitationen aus Goog- Ansatz bei KI-Wahrnehmung, den Tiefen satzes von hoher Qualität für den Schie- le Scholar der datensatzbeschreibenden Neuronalen Netzen (TNN) angewandt nenverkehr ist kostspielig. Daher sollte Fachartikel ersetzt. Obwohl die Anzahl der [15]. SRA ermöglicht eine Visualisierung die Planung die Erfolgsstatistiken voriger Datennutzer nicht direkt mit der Anzahl der Relevanz der für eine Klassifizierung Datenprojekte berücksichtigen. Eine Me- der Zitate übereinstimmt, hat dieser Ansatz eines Bildes relevanten Bildpunkte – man thode die Verbreitung eines Datensatzes mehrere Vorteile: er ist mit wenig Aufwand schaut der KI quasi beim Denken zu. Bild 3 zu messen ist z. B. die Anzahl an Nutzer, die realisierbar, eine Erwähnung stellt einen zeigt das Ergebnis einer Klassifikation eines diesen verwenden und ihre Erkenntnisse Indikator für die Sichtbarkeit des Daten- Straßenbahn-Zweiwegefahrzeugs durch veröffentlichen. satzes dar und man kann jedem Datensatz ein TNN-Modell, das auf dem IMAGENET- Eine manuelle Analyse und Zuordnung Merkmale zuordnen, um die Wirkung auf Datensatz trainiert wurde. Das Modell einer schnell wachsenden Zahl der Veröf- seine Sichtbarkeit zu messen. Die meisten schlägt hier eine elektrische Lokomotive fentlichungen für alle 60 Datensätze wird Erzeuger von Datensätzen verlangen bzw. IABG. Die Zukunft. Analysieren. Testen. Qualifizieren. Autorisierte Auflage zur Verbreitung beim Railway Forum 2021 NEU IN 2021 Kompetenzzentrum Bahntechnik in Dresden Qualifizierung von Schienenfahrzeugen LEISTUNGSSCHWERPUNKTE Betriebsfestigkeit • Prüfstände • Umweltsimulation • Schadensanalyse • Simulation & Methodenentwicklung Die IABG ist seit 60 Jahren auf dem Wir begleiten die Entwicklung zu- Die IABG ist anerkannter Unterauf- Feld der Absicherung von Technologie- künftiger Mobilität mit Lösungen für tragnehmer des EISENBAHN-CERT lösungen tätig. In der Bahntechnik Wasserstoff- und Hochvoltspeicher- und arbeitet gemäß der Hersteller- und verfügt die IABG über weitreichende technologien und Innovationen für Bahnnormen sowie der technischen Erfahrungen bei der spurgeführte Hochgeschwindigkeits- Spezifikationen für die Interoperabilität. • Qualifizierung von Systemen und systeme. • funktionalen Absicherung digitaler und vernetzter Systeme. sales@iabg.de • www.iabg.de www.eurailpress.de/etr ETR | September 2021 | NR. 9 13
DRESDEN D AT E N S ÄT Z E F Ü R A U T O N O M E S FA H R E N [7] Harb, J., Rébéna, N., Chosidow, R., Roblin, G., Potaru- 4: Zitationsver- sov, R., & Hajri, H. (2020). FRSign: A Large-Scale Traffic teilung im ersten Light Dataset for Autonomous Trains. arXiv preprint Kalenderjahr nach arXiv:2002.05665. der Publikation eines [8] Russakovsky, O., Deng, J., Su, H., Krause, J., Satheesh, Datensatzes ist rot. S., Ma, S., ... & Fei-Fei, L. (2015). Imagenet large scale Die Untermengen visual recognition challenge. International journal of der Zitationsvertei- computer vision, 115(3), 211 – 252. lung für Datensätze [9] Scale Labs Inc. (15.06.2021 12:00). Open Datasets. mit Strecken- (gelb) und semantischer scale.com/open-datasets Annotation (grün) [10] Maddern, W., Pascoe, G., Linegar, C., Newman, P. sind nicht disjunkt (2017). 1 year, 1000km: The Oxford RobotCar dataset. IJRR 36(1), 3ñ15. [11] Cordis (15.06.2021 12:00). Advancing fail-aware, fail-safe, and fail-operational electronic components, systems, and architectures for fully automated driving to make future mobility safer, affordable, and end-user acceptable. cordis.europa.eu/project/id/737469/de [12] Picard, S., Chapdelaine, C., Cappi, C., Gardes, L., Jenn, E., Lefevre, B., & Soumarmon, T. (2020, Octo- ber). Ensuring Dataset Quality for Machine Learning Certification. In 2020 IEEE International Symposium on Software Reliability Engineering Workshops (ISSREW) (pp. 275 – 282). IEEE. [13] CC BY-NC-SA 4.0 (15.06.2021 12:00). creativecom- mons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ [14] MIT-Lizenz (15.06.2021 12:00). opensource.org/ licenses/MIT [15] Bach, S., Binder, A., Montavon, G., Klauschen, F., Müller, K. R., & Samek, W. (2015). On pixel-wise expla- nations for non-linear classifier decisions by layer-wise empfehlen die Zitierung ihres Fachartikels bei Straßenverkehrsdatensätzen liegt. Eine relevance propagation. PloS one, 10(7), e0130140. [16] Fraunhofer-HHI (15.06.2021 12:00). LPR-Server. im Falle der Verwendung. Es handelt sich Auswertung [20] misst bei semantischer lrpserver.hhi.fraunhofer.de/image-classification um ein Äquivalent einer „Data citation“. Annotation kleinere Häufigkeiten für Feh- [17] Chang, M. F., Lambert, J., Sangkloy, P., Singh, J., Ein beschreibendes Paper wird oft aus ler als bei Annotation durch Rechtecke. Die Bak, S., Hartnett, A., ... & Hays, J. (2019). Argoverse: 3d Gründen der Geschwindigkeit zuerst oder starke Streuung der Verbreitung bei den tracking and forecasting with rich maps. In Proceedings ausschließlich informell auf z. B. arXiv.org Datensätzen bei gleichzeitig hohen Kosten of the IEEE/CVF Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (pp. 8748-8757). veröffentlicht, bevor überhaupt ein or- ist ein Argument für eine tiefere Recherche, [18] Behley, J., Garbade, M., Milioto, A., Quenzel, J., dentlicher Fachartikel erscheint. Manchmal die sich vermutlich auf die Trends bei der Behnke, S., Stachniss, C., & Gall, J. (2019). Semantickitti: handelt es sich bei einem Datensatz um Vision hinsichtlich der Annotationstypen A dataset for semantic scene understanding of lidar einen Begleitdatensatz für eine Methoden- konzentrieren muss. sequences. In Proceedings of the IEEE/CVF International Autorisierte Auflage zur Verbreitung beim Railway Forum 2021 vorstellung – die Autoren stellen ihren Da- Conference on Computer Vision (pp. 9297 – 9307). [19] Geiger, A., Lenz, P., & Urtasun, R. (2012, June). Are tensatz der Allgemeinheit zur Verfügung, we ready for autonomous driving? the kitti vision damit die Ergebnisse des Fachartikels über- benchmark suite. In 2012 IEEE conference on computer prüft werden können. Nicht alle Fachartikel vision and pattern recognition (pp. 3354 – 3361). IEEE. werden zeitgleich mit der Veröffentlichung Literatur [20] Mullen Jr, J. F., Tanner, F. R., & Sallee, P. A. (2019). des zugehörigen Datensatzes veröffent- Comparing the effects of annotation type on machine [1] Grippenkoven, J. D., Meirich, C., Roth, M. H., Caspar, learning detection performance. In Proceedings of the licht. Immerhin konnten 45 Beispiele aus M., & Hungar, H. (2020). Teleoperierte Triebfahrzeugfüh- IEEE/CVF Conference on Computer Vision and Pattern den 60 erarbeitet werden, bei denen der rung als Rückfallebene der Hochautomation/Teleope- Recognition Workshops (pp. 0 – 0). Datensatz gleichzeitig mit seinem Facharti- ration as a fallback solution for highly automated rail kel veröffentlicht wurde. traffic. SIGNAL+ DRAHT, (6), 6 – 13. [2] Braband J. 2021. Künstliche Intelligenz? Mit Sicher- Die Verbreitung wird an der Zahl der heit? (2021, April 15). System||Bahn. Zitationen im ersten Kalenderjahr nach der [3]. Tagiew R., Buder T., Hofmann K., Klotz C. & Tilly R. Publikation gemessen. Die so gemessene (2021). Towards Risk Assessment of Learned Computer Summary Verbreitung korreliert nicht mit dem Er- Vision for ATO. AI4Rails. [4] Tagiew R., Buder T., Hofmann K., Klotz C. & Tilly R. Data set for autonomous driving as basis for GoA3+ scheinungsjahr, ist aber signifikant höher (2021). Towards Nucleation of GoA3+ Approval Process. The safety certificate of AI-perception for GoA3+ beim Vorhandensein von semantischen ICITT. requires a strong development network which Annotationen (p = 0,042) und Strecken- [5] Ren, P., Xiao, Y., Chang, X., Huang, P. Y., Li, Z., Chen, X., is also supported by open vision data sets. Data markierungen (p = 0,0079). Die meisten & Wang, X. (2020). A comprehensive survey of neural protection according to GDPR can be achieved Zitationen haben absteigend sortiert die architecture search: Challenges and solutions. arXiv by, i. a., restricting R&D. Our research resulted in 60 Datensätze Argoverse [17], SemanticKITTI preprint arXiv:2006.02903. data sets for road- and 2 data sets (RailSem and [6] Zendel, O., Murschitz, M., Zeilinger, M., Steininger, [18] und KITTI [19] erreicht. RailSem19 ver- FRSign) for rail transport. The distribution of such D., Abbasi, S., & Beleznai, C. (2019). Railsem19: A dataset fügt über semantische Annotationen und for semantic rail scene understanding. In Proceedings data sets shows a broad scattering showing signif- Streckenmarkierungen und erreichte 11 of the IEEE/CVF Conference on Computer Vision and icant relations with annotation types used. Zitationen in 2020, was nahe dem Median Pattern Recognition Workshops (pp. 0 – 0). 14 ETR | September 2021 | NR. 9 www.eurailpress.de/etr
18. Internationale Schienenfahrzeugtagung 22.-24. September 2021 JETZT FÜR DEN LIVESTREAM ANMELDEN! Autorisierte Auflage zur Verbreitung beim Railway Forum 2021 mit 48 internationalen Fachvorträgen in vier parallelen In diesem Jahr Tagungssektionen erstmalig mit der Möglichkeit einer digitalen Teilnahme über einen Livestream Programm und Anmeldung unter: www.dvvmedia-webinar.com/rad-schiene Veranstalter: Offizielle Medienpartner: www.eurailpress.de/etr ETR | September 2021 | NR. 9 15
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