Mobilkommunikationsbasierte dezentrale Zugdisposition unter Nutzung von Schwarmintelligenz (MoDeRaDi)

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Andreas Kirstädter; Professor Dr.-Ing. Ullrich Martin
• Fachliche Zuordnung: Verkehrs- und Transportsysteme, Intelligenter und automatisierter Verkehr
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 577389977

Das Hauptziel dieses Projekts ist die Entwicklung eines Konzepts für hocheffiziente Zugdispositionssysteme. Um dieses Hauptziel zu erreichen, soll die Betriebsqualität im Schienenverkehr erheblich verbessert werden: Die Wartezeiten, die durch Behinderungen zwischen mehreren Zügen entstehen, werden reduziert, da komplexe Dispositionsaufgaben effizienter gelöst werden und Kommunikationsbeschränkungen nicht zu einem vollständigen Ausfall der Planung führen. Dieses Ziel wird von zwei Seiten verfolgt: Die typischen Anwendungsfälle und Bewertungskriterien für die dezentrale Zugdisposition werden analysiert. Der Schwarmintelligenz Algorithmus wird entwickelt, wobei der Mechanismus zur Ableitung der Betriebssituation und der Arbeitsablauf zur Lösung von Konflikten für die dezentrale Zugdisposition entworfen werden. Basierend auf dem entwickelten Algorithmus wird die Definition eines Schwarms durch Parameterstudien und gestaltete Fallstudien spezifiziert. Die Leistungsanforderungen für die Zug-zu-Zug-Kommunikation werden bestimmt. Die Übertragung von Funknachrichten wird entsprechend den Schwarmkonfigurationen koordiniert. Ein effizienter Nachrichtenaustausch unterstützt die Schwarmbildungsprozesse und wird wiederum von diesen ausgelöst und beeinflusst. Daher wird die Kommunikationsleistung nicht nur in Bezug auf Frame-Verlustquoten usw. gemessen, sondern auch im Zusammenhang mit dem Erfolg der Schwarmbildung und -ausrichtung. Die optimierte Kommunikation zwischen Zügen ermöglicht den Austausch von Echtzeitdaten und damit flexible Reaktionen auf dynamische Situationen im Schienenverkehr. Durch die Erreichung dieser Ziele wird ein effizientes und robustes System für die Zugdisposition geschaffen, das sowohl die Betriebsqualität als auch die Kommunikation zwischen den Zügen verbessert.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen