Schienennetz wird virtualisiert
Digitale Schiene Deutschland baut mit Nvidia Omniverse das Schienennetz als digitalen Zwilling nach, um dessen Kapazität, Qualität und Effizienz zu verbessern (Quelle: Nvidia)
Und auch die Deutsche Bahn möchte sich die Vorteile der virtuellen Welt zunutze machen. Ihr Schienennetz umfasst rund 33.000 Gleiskilometer, an das ca. 5.700 Bahnhöfe angebunden sind. Die Digitale Schiene Deutschland (DSD) als Teil der Deutsche Bahn AG möchte die Netzkapazitäten erhöhen, ohne dafür das Streckensystem ausbauen zu müssen. Stattdessen soll ein leistungsfähiges Schienensystem geschaffen werden, in dem Züge automatisiert fahren, die sicher in kurzer Folge aufeinander getaktet sind und optimal durch das Netz gelenkt werden. Im September 2022 wurde die Zusammenarbeit mit Nvidia bekannt gegeben. Gemeinsam soll der erste landesweite digitale Zwilling erstellt werden, der den automatischen Zugverkehr über das gesamte Netzwerk vollständig simuliert. Geplant ist eine fotorealistische und physikalisch genaue Emulation des gesamten Schienensystems. Mithilfe des KI-gestützten digitalen Zwillings, der in Nvidia Omniverse erstellt wird, sollen Unregelmäßigkeiten im täglichen Bahnbetrieb optimal erkannt und darauf reagiert werden können.
„Mit Nvidia-Technologien sind wir in der Lage, die Vision eines vollautomatisierten Schienenverkehrs zu verwirklichen“, sagte Ruben Schilling, Leiter der Perception Group der DB Netz AG. Das geplante zukünftige Eisenbahnsystem soll die Kapazität, Qualität und Effizienz des Netzes verbessern. Die Erstellung eines derart umfangreichen digitalen Zwillings erfordert eine speziell zugeschnittene 3D-Verbindung, die computergestützte Konstruktionsdatensätze, die beispielsweise innerhalb des Siemens JT-Ökosystems erstellt werden, mit den hochauflösenden 3D-Karten und verschiedenen Simulations-Tools von DSD verbindet. Mithilfe des USD-3D-Frameworks kann DSD Datenquellen verbinden und zu einem gemeinsamen virtuellen Modell kombinieren. Mit seinem perfekt mit der realen Welt synchronisierten Netzwerk kann DSD Optimierungstests und „Was-wäre-wenn“-Szenarien durchführen, um Änderungen im Bahnsystem zu testen und zu validieren, beispielsweise Reaktionen auf unvorhergesehene Situationen.