Forschung & Entwicklung
Themenbereiche
MINOS - Verbundprojekt:
Echtzeit-Datendienst für Rettungsfahrzeuge für schnelleres Erreichen von Brand- und Unfallorten - Prognose zur verzögerungsfreien Querung streckenseitiger Bahnübergänge
Gefördert durch:
Es fing alles mit der Idee an, mit Echtzeitinformationen und gute Prognosen aus der Bahninfrastruktur einen wertvollen neuen Beitrag zur Verbesserung des intermodalen Verkehrs zu leisten und letztendlich auch die Sicherheit an Bahnübergängen zu verbessern. Diese Idee hat sich weiterentwickelt, so dass wir heute ein sehr komplexes Thema mit einem transparenten Anwendungsfall kombiniert haben.
Am 13. September 2022 hatten wir als Neovendi GmbH die Gelegenheit auf dem 4. BMDV Startup Pitch, das Projekt „MINOS“ (Mobility & Infrastructure Online Services) erfolgreich vorzustellen. Das Projekt MINOS konnte hier mit großer Mehrheit einerseits den geförderten Publikumspreis sowie den geförderten Jurypreis gewinnen.
Damit hatten wir den Einstieg, uns als Team mit der DB Netz (heute DB InfraGO), DB Systel und der Hochschule Mainz beim darauffolgenden mFund Förderaufruf im März 2023 zu bewerben und ein allgemeingültiges Datensystem mit standardisierten Datenschnittstellen, mit welchem öffentliche und nicht-öffentliche Infrastrukturbetreiber als Datengeber für Mobilität 4.0-Dienste zu entwickeln. Im Juli 2023 war es dann so weit. Wir erhielten den Förderbescheid (FKZ 19F2255A) und haben gleich mit der Arbeit begonnen.
Unser ursprünglicher Vortrag vom mFund Pitch, verdeutlicht anschaulich die aktuelle Problematik und die Zielsetzung des MINOS-Projektes.
Im Dezember 2023 wurde auf der mFund Konferenz in Berlin persönlich durch den Bundesminister für Digitales und Verkehr, Herrn Dr. Volker Wissing, in einer feierlichen Stunde in Berlin die Förderurkunde zum MINOS Projekt an die Neovendi GmbH überreicht.
Wir sind als Neovendi sehr stolz und glücklich, mit unseren Konsortialpartnern der DB Netz AG (heute DB InfraGO AG), DB Systel GmbH und Hochschule Mainz als starkes und kompetentes Team diese besondere Auszeichnung erhalten zu haben. Mit anwesend waren auch zwei Partner der Feuerwehr Stadt Maintal.
In einer feierlichen Stunde hat der Bundesminister Herr Dr. Volker Wissing das Projekt MINOS als „Leuchtturm-Projekt“ bezeichnet. Das Projekt MINOS wird einen Datendienst zur Verfügung stellen, der Rettungskräften mit ausreichend zeitlichem Vorlauf prognostiziert, ob das Einsatzfahrzeug bei Erreichen des Bahnübergangs einen offenen oder geschlossenen Übergang vorfinden wird. Rettungsdienste können somit ihre Routenplanung auf innovative Weise optimieren, um Einsatzorte auf schnellstmögliche Weise ansteuern zu können.
Mit diesem Forschungsprojekt versuchen wir digitale Bahn-Infrastrukturdaten der Öffentlichkeit zugänglich und nutzbar zu machen, um die Sicherheit und den Verkehrsfluss an Bahnübergängen (BÜ) zu verbessern.
In diesem Projekt könnten viele positive Nutzeffekte an einem Knotenpunkt verschiedener Verkehrsteilnehmer (BÜ) erprobt und nutzbar gemacht werden.
DIN-Connect
Definition und Standardisierung einer EULYNX MBSE-Methodik zur Spezifikation von Eisenbahnsystemen
Im Rahmen eines Förderaufrufes durch DIN e.V und DKE hatten wir die Gelegenheit, einen mehrseitigen Forschungsprojektentwurf einzureichen, und uns für den DIN-Connect Pitch zu qualifizieren. Am 10.11.2022 hatten wir mit Hilfe eines 2-minütigen Videos das Projekt grob vorgestellt und im Anschluss die Förderung gewonnen, so dass wir ein Jahr Zeit hatten, diese neue Standardisierung zu definieren und beim DIN einzureichen.
Ende März 2024 war es so weit und wir konnten die finale Version beim DIN e.V. einreichen.
Im Forschungsprojekt „Definition und Standardisierung einer EULYNX MBSE Methodik
zur Spezifikation von Eisenbahnsystemen“ konnte die Neovendi GmbH eine Standardisierung von Schnittstellen bei Feldelementen sowie Teilsystemen beschreiben und dokumentieren, bei der die Modellbasierte Systems Engineering-Methodiken (MBSE) am Beispiel von EULYNX sich bereits in der praktischen Anwendung für den europäischen Eisenbahnsektor befindet.
Das Ziel des EULYNX MBSE Frameworks ist es unteranderem, einen nahtlosen Entwicklungsansatz zu schaffen sowie die Wiederverwendung, Automatisierung und Innovation zu erleichtern. Genau zu diesem Zweck ist die Verwendung von spezifizierten System- und Schnittstellenverhalten in Form von ausführbaren Modellen vorgesehen, anstatt nur textbasierte Anforderungen (typische Lastenhefte) zu benutzen.
Der EULYNX MBSE Spezifikations-Rahmen, ermöglicht die nahtlose Top-Down-Beschreibung der abstrakten Lösung eines Eisenbahnsystems auf verschiedenen Granularitätsebenen und aus verschiedenen Blickwinkeln.
Die in diesem Dokument behandelte MBSE-Methodik gilt in erster Linie für den sicherheitskritischen Bereich der Zugsteuerung, Zugsicherung und Signalgebung des Eisenbahnbetriebes (Leit- und Sicherungstechnik; LST). Die MBSE-Methodik umfasst einen Prozess (eine logische Abfolge von Aufgaben) und Methode-Techniken zur Durchführung der Aufgaben. Die Methodik basiert auf einer halbformalen grafischen Modellierungssprache, der Systems Modelling Language (SysML). Diese verwendet eine eindeutige und allgemeingültige Notation. Die Anforderungsspezifikationen (Lastenhefte) digitaler Eisenbahnsignalsysteme profitieren von der Übernahme dieser Methodik.
Des Weiteren beschreibt diese EULYNX MBSE-Methodik zwar in erster Linie für die modellbasierte Anforderungsspezifikation des „kleinen V“ (CENELEC EN 50126), kann aber auf das gesamte V-Lebenszyklusmodell ausgeweitet werden. Das bedeutet, dass eine verallgemeinerte Version der Methodik auf MBSE-Implementierungen auch außerhalb der LST-Domäne der Bahn angewendet werden kann. Darüber hinaus ist sie in ihrem derzeitigen Zustand in der Lage, die formale Verifikation und die modellbasierte Sicherheitsanalyse (MBSA) zu unterstützen.
Es ist wichtig zu verstehen, dass EULYNX und die EULYNX-MBSE-Methodik unabhängig voneinander sind. Ersteres ist eine Spezifikation für die digitale LST-Architektur der Eisenbahn, letzteres ist eine MBSE-Methodik, die praktisch auf jede Spezifikation von Eisenbahnsystemen angewendet werden kann.
Wir beschreiben hier eine standardisierte EULYNX-MBSE-Methodik, welche konform mit den derzeitigen nationalen EULYNX Anforderungen und Regeln ist.
Die Autoren von Neovendi GmbH, verfügen über das erforderliche Wissen und Erfahrungen, um formale Verifikationen und MBSE in die Systementwicklungsaktivitäten digitaler LST-Systeme zu integrieren.
MultiPath
„Multi-Path-Communication“ ein Forschungsprojekt, welches im Eisenbahnsektor verschiedene Funkstandards zusammenbringt. Dies könnte eines der wichtigen Voraussetzungen für ETCS L3 und ATO klären.
Im Eisenbahnsektor ist das Forschungsziel von MULTI-PATH, die Definition, prototypischer Aufbau und Test eines Kommunikationssystems, welches verschiedene zellulare und nicht-zellulare Funkstandards zusammenbringt und als integriertes System nahtlose und zuverlässige Funkverbindungen für Feldelemente garantiert.
Verbundpartner im Forschungsprojekt (03WIR1216G) sind: TU Chemnitz; SRCC e.V.; Siemens Mobility GmbH; PINTSCH GmbH; DB InfraGO AG; Neovendi GmbH; Ingenieurbüro Weißflog; comcrypto GmbH
Im Multi-Path-Projekt soll zunächst ein System basierend auf einer Anforderungsanalyse definiert werden, dass die verschiedenen zellularen (LTE/5G/NB-IoT) und nicht-zellularen (IEEE802.11p, 802.11) Standards integriert, um Feldelemente jeweils über mindestens zwei dieser Kanäle zu verbinden. Dabei werden folgende Funknetzwerke berücksichtigt: 5G NR (5G New Radio), mit dem auch gegenwärtig der 5G-Netzausbau unternommen wird, IEEE802.11p (sowie ac, ax, und bd), LTE-A (4G) sowie GSM-R, die alle kommerziell verfügbar sind und eingesetzt werden.
Ziel hierbei ist, eine sehr hohe Zuverlässigkeit durch die Redundanz zu erreichen. Außerdem soll das System in einen Proof-of-Concept-Demonstrator umgesetzt werden, um Feldversuche zu realisieren und das Gesamtkonzept zu bewerten.
Der Einsatz von kabellosen, funkbasierten Verbindungen zwischen Feldelementen und Stellwerksrechnern ist perspektivisch ein vielversprechender Ansatz, der die Kosten des Einsatzes von Feldelementen erheblich reduzieren könnte. Dabei ist allerdings zu beachten, dass Funk-übertragungen im Allgemeinen von den sich ändernden äußeren Bedingungen beeinflusst werden können und nicht notwendigerweise die gleiche Zuverlässigkeit und nicht die gleichen Sicherheitsintegritätslevel (SIL) wie leitungsgebundene Übertragungssysteme umsetzen können.
Das Ingenieurs-Team von Neovendi GmbH hat besondere Kenntnisse, Erfahrungen und Fähigkeiten im Bereich Funkstandards, NeuPro, EULYNX, RaSTA und Systems Engineering, welche einen besonders hohen Beitrag in diesem Projekt einbringen und einen Mehrwert auch für andere Stakeholder bietet.
Education4Rail
(Weiter-)Bildungsformate für den Bahnsektor
Fachkräfte sind rar. Die Herausforderungen der Zukunft für Wirtschaft und Forschung sind groß und drängend.
Mit der Fragestellung „Wie kann es gelingen frühzeitig und nachhaltig Menschen für die Anforderungen der Zukunft in Beruf und Lehre zu sensibilisieren und attraktive Bildung- und Weiterbildungsangebote aufzubauen“ ist das Projekt Education4Rail entstanden.
Die Neovendi GmbH arbeitet gemeinsam mit dem SRCC e.V. und der Professur für Unternehmensrechnung und Controlling an der TU Chemnitz unter der Federführung des ZWT (Zentrum für Wissen- und Technologietransfer) der TU Chemnitz an dieser Fragestellung.
Berufs- und universitäre Bildung, Weiterbildung und MINT-Begeisterung – diese drei Säulen werden innerhalb des Verbundprojektes im Rahmen einer WIR!-Förderung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung betrachtet.
Nach einer Angebots- und Stakeholderanalyse durch umfassende Recherchen, Workshops und Interviews werden die Bedarfe erhoben, abgeleitet und anschließend daraus Angebote entwickelt.
Gefördert durch
Bundesministerium für Bildung und Forschung -> WIR! Wandel durch Innovation in der Region
Laufzeit von 12/23 bis 11/25
Die Konsortialpartner sind:
Aktuelle Arbeitsschwerpunkt sind dabei die Folgenden Berufs- und universitäre Bildung:
• Workshops zum Austausch „Wie kann der Übergang zwischen Schule und Ausbildung/Studium gut gelingen?“
• Auswertung der Workshop- und Interview-Ergebnisse zu den Bedarfen im Bildungsbereich
Weiterbildung im Schienenverkehrsbereich:
• Evaluation des im Juli stattfindenden Zertifikatskurses zum Thema „Grundlagen Bahnbetrieb“
• Auswertung der Workshop- und Interview-Ergebnisse zu den Bedarfen im Weiterbildungsbereich
MINT-Begeisterung:
• Aktionen und Angebote innerhalb des VDIni-Clubs in Annaberg-Buchholz, wie z. B. die Entwicklung von Aufgaben für einen Escape-Train gemeinsam mit Schüler und Schülerinnen im Zuge einer Ferienwerkstatt
Gefördert durch
Bundesministerium für Bildung und Forschung -> WIR! Wandel durch Innovation in der Region
Laufzeit von 12/23 bis 11/25
Die Konsortialpartner sind:
University Toronto
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5G4Rail
Neovendi unterstützt die Bereiche Nachrichtentechnik und Kommunikationsnetze der TU Chemnitz im 5G4Rail Projekt bei der Untersuchung von Fragen zu Einsatz von 5G im Bahnbetrieb.
Konkret geht es um die Kommunikation zwischen Digitalen Stellwerken und Feldelementen per Funk. Oder anders ausgedrückt: Wir untersuchen was passiert, wenn Nachrichten wie etwa „Signal ändern“ oder „Weiche stellen“ vom Stellwerk über ein 5G Netz verschickt werden. Dabei spielt die Art der Nachrichten eine Rolle, nämlich sogenannte Eulynx-Telegramme, die einem europäischen Eisenbahn-Standard entsprechen, sowie das im Bahnbetrieb verwendete RaSTA (RailSafeTransportApplication) Protokoll.
Zur Zeit erfolgt eine solche Kommunikation ausschließlich auf der Basis von Festnetz-Verbindungen. Dabei ist der Zugriff auf vorhandene Funknetze nicht nur kostengünstig, sondern bietet auch eine Rückfallmöglichkeit, wenn z.B. temporär aufgrund von Baumaßnahmen oder Kabeldiebstahl kein Festnetz verfügbar ist. Allerdings haben auch Funknetze ihre Eigenheiten, die Auswirkungen auf die Übertragungsgeschwindigkeit und andere Parameter haben können.
Zusammen mit der TU Chemnitz testet Neovendi Szenarien mit und ohne Störungen des 5G Netzes, um dessen Eignung für die Kommunikation im Eisenbahnbetrieb empirisch bewerten zu können. In diesem Projekt wird Eulynx-basiertes Eisenbahnwissen mit moderner Funktechnik kombiniert.
MBSE-Hochschule
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