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Roboterbasierte Vegetationskontrolle

Résumé

Bewuchs auf Gleisanlagen wird i.d.R. mit dem umstrittenen Herbizid Glyphosat kontrolliert, um die Sicherheit, Verfügbarkeit und Langlebigkeit der Anlagen sicherzustellen. Kostengünstige Alternativen stehen zurzeit nicht zur Verfügung. Die chemielose roboterbasierte Unkrautbekämpfung hat in der Landwirtschaft anerkannte Potenziale und bietet auch für die Bahninfrastruktur neue Möglichkeiten. Ziel ist, ein autonomer bahntauglicher Roboter zur Vegetationskontrolle zu entwickeln und zu erproben.

Textes supplémentaires

Projektziele

Hauptziel ist die Entwicklung und Erprobung eines im Gleisrandbereich autonom fahrenden kostenoptimierten Roboters inkl. (Anbau-)Werkzeugen zur Bekämpfung von Pflanzenbewuchs. Zusatzergebnisse sind: Eine vertiefte Potenzialanalyse (was kann unter den technischen und ökonomischen Möglichkeiten durch Roboter abgedeckt werden?). Eine Technologiebeurteilung (was ist ausgereift und nutzbar?). Ein Business Case (RoVeKo aus technischer, betrieblicher u. ökonomischer Sicht beurteilt).

Schlüsselwörter

Umweltauswirkungen von Bahninfrastruktur; Kostenoptimierung (Betrieb, Unterhalt oder Ausbau der Bahninfrastruktur); Verbesserung der Umweltverträglichkeit der Bahninfrastruktur;

Publikationen / Ergebnisse

Im Rahmen des Projektes RoVeKo 4.0 wurde die automatisierte Vegetationskontrolle mit einem Roboter im Zwischengleisbereich bearbeitet. Die Ziele gemäss BIF-Antrag vom 06.12.2021 liegen in einer umweltfreundlichen Alternativlösung zur chemischen Vegetationskontrolle im gleisnahen Bereich ohne Personal oder den Zugverkehr zu gefährden (Einhaltung LRP). Die Rahmenbedingungen hierfür sind umfassend und anspruchsvoll. Neben der begrenzten Grösse (Höhe und Gewicht) des Roboters soll sich der elektrisch betriebene Roboter autonom im Zwischengleisbereich mit sicherem Abstand zur Schiene im Bahnschotter bewegen und dabei die vorhandene Vegetation eliminieren oder schneiden. Die Position des Roboters und das Arbeitsgebiet werden auf einem mobilen IT-Gerät dargestellt. Hindernisse sollen erkannt werden und Personen dürfen nicht gefährdet werden. Im Verlauf des Projektes konnte in mehreren Iterationen ein Prototyp (S-bot) realisiert und demonstriert werden, der den o.g. Anforderungen gerecht wurde. Die Positionierung im cm-Bereich (kameraunterstütztes GPS System), das Umfahren von Hindernissen, die Erkennung von Personen und der Sicherheitsabstand zum Gleis wurden erfolgreich umgesetzt. Die Bedienung des Roboters wurde komfortabel gestaltet, indem das Arbeitsgebiet in einer Karte ausgewählt wird, Start- und Endpunkt festgelegt und die Pfadplanung automatisiert werden. Während dem Arbeitsprozess wird der Roboter mit einem Monitoring überwacht, das Mähwerk kontrolliert ein- und ausgeschaltet und die Kamera erfasst allfällige Personen vor dem Roboter und kontrolliert den zulässigen Arbeitsbereich ausserhalb der Gleise. Die Funktionalität des Roboters wurde im realen Arbeitsgebiet auf dem Güterbahnhof Basel getestet. Das Mähwerk wurde mit zwei Fadenmähern realisiert und deckt die gesamte Breite des Roboters ab. Neben der technischen Umsetzung wurde ebenfalls eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung durchgeführt. Dabei zeigte sich, dass aktuell eine Robotik Lösung zur Vegetationskontrolle für Flächen mit einem geringen Pflanzenbewuchs im direkten Vergleich mit punktueller chemischer Vegetationskontrolle ökonomisch (noch) nicht konkurrenzfähig ist, jedoch gegenüber einer manuellen Bewirtschaftung bei dichterem Bewuchs, sowie aus ökologischer Sicht, Vorteile hat. Videos: 04_Systemmonitor 05_Personenerkennung 06_Gleismonitor 07_Hinderniserkennung mit LiDAR 08_Pfadplanung_und_GIS_Integration 09_Follow_me 10_Projektdokumentation_S-bot_im_Gleisbereich_Basel

Détails du projet

Office de recherche: BAV
Statut du projet: Abgeschlossen
Type de projet: Forschungsprojekt
Date de début: 2022-04-26
Date de fin: 2025-12-30
Coûts totaux approuvés: CHF 290000.00
Section: Infrastruktur, Transportunternehmungen, Umweltschutz
Domaine politique NABS: Verkehrssysteme

Labels

Infrastruktur Eisenbahn Bahninfrastrukturforschung