2D-Laserscanner überwachen Bahnsteigtüren der Seoul Metro

Die Metro von Seoul ist das Rückgrat des Personennahverkehrs der Hauptstadt Südkoreas. Millionen von Fahrgästen nutzen jedes Jahr das öffentliche Transportsystem, dessen über 300 Stationen nahezu durchgängig mit automatischen Bahnsteigtüren ausgestattet sind. Überwacht werden diese zu einem überwiegenden Teil mit 2D-LiDAR-Sensoren der Produktfamilie TiM351 von SICK. Sie geben das Schließen der Automatiktüren nur frei, wenn keine Taschen, Rucksäcke oder Regenschirme der Passagiere eingeklemmt werden können.

Der 2D-LiDAR-Sensor TiM351 von SICK (für: Light Detection And Ranging) ist ein hochauflösender Flächenscanner, der auch im anspruchsvollen Umfeld selbst kleine oder schmale Gegenstände unabhängig von ihrer Farbe oder ihrem Design zuverlässig erkennt. Die kompakte Bauform, die unkomplizierte Inbetriebnahme – vor allem aber die an 100 Prozent grenzende Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit haben sich bei den Betreibern der Seoul Metro wie auch deren Integrationspartnern als wahre „Türöffner“ erwiesen.

 

 

Keine Schrecksekunde für Frau Kim

Donnerstagabend, rush hour in Seoul. Frau Kim ist auf dem Heimweg. Nach der Arbeit noch schnell ein paar Einkäufe, praktischerweise in den Geschäften der Metrostation der Linie 2. Neben ein paar Lebensmitteln ersteht sie noch eine warme Jacke, die ihr der freundliche Verkäufer in eine Tragetasche packt. Am Bahnsteig stehen schon ein paar Personen vor ihr in der Wartereihe. Ein kurzer Blick auf die Werbung an der Bahnsteigtür, die sich kurz darauf nach der Einfahrt der Metro automatisch öffnet. Die Bahn ist voll – Frau Kim kommt gerade noch rein. Geschafft – die Türen schließen sich. Aber erst, als auch ihre Taschen, die sie beim Einsteigen hinter sich hält, weder von der Bahnsteig- noch von der Metrotür eingeklemmt werden können. Davon, dass ein 2D-LiDAR-Sensor von SICK den Schließvorgang überwacht, merkt sie nichts – wie jedes Mal, wenn sie in Seoul mit der Metro unterwegs ist. Kein Schrecksekunde durch eingeklemmtes Gepäck – weder für Frau Kim noch für die Millionen anderen Fahrgäste der Seoul Metro.

 

Automatische Bahnsteigtüren prägen zunehmend Metrostationen und Bahnhöfe im Schienennahverkehr

Seoul ist nur ein Beispiel unzähliger Mega-Cities, Großstädte und Metropolregionen weltweit, denen ohne einen schienengebundenen Nahverkehr der Kollaps durch einen ständig zunehmenden Individualverkehr drohen würde. Schon heute nutzen weltweit hunderte von Millionen Menschen solche öffentlichen Verkehrsträger – und längst haben sich beispielsweise Metrostationen in Millionenstädten wie Seoul zu wahren Shopping- und Dienstleistungs-Malls entwickelt, denn das hohe Fahrgastaufkommen stellt einen interessanten Markt für Lebensmittelhändler, Mobilfunkanbieter, Boutiquen oder Restaurants dar. Der Bedarf an öffentlicher Transportkapazität steigt – und damit die Anforderungen an Komfort, Sicherheit und den Wohlfühlfaktor auf den Bahnsteigen, an Frequenz, Pünktlichkeit und Zuverlässigkeit der Züge und an die Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit von Metrostationen und Bahnhöfen insgesamt. 

Mechanische Trennsysteme zwischen Bahnsteig und Gleisbett mit automatisierten und sensorüberwachten Bahnsteigtüren ermöglichen es, all diese Ziele gleichzeitig zu erreichen. Sie schützen die Passagiere beim Ein- und Abfahren von Metros und schirmen den Bahnsteig vor der Druckwelle durchfahrender Züge ab. Sie bieten über den Einsatz von Videowänden, die Auslegung der Beleuchtung und der Klimatisierung oder die Farbgebung baulicher Elemente viel Freiraum für eine angenehmere architektonische Gestaltung der Stationen. Automatische Bahnsteigtüren eröffnen schließlich die Möglichkeit, die Passagierströme effizienter zu bewältigen und so die Standzeit des Zuges zu optimieren – was wiederum die Pünktlichkeit der Züge verbessern und eine dichtere Zugfrequenz ermöglichen kann. Und schließlich machen sie Metrostationen und Bahnhöfe zukunftssicher – in dem sie den Einsatz automatisierter Zugsysteme technologisch antizipieren. 

 

 

Nur höchste zuverlässige Türsysteme ermöglichen reibungslosen Zugverkehr

Die beschriebenen, aktuellen und zukünftigen Nutzenszenarien beim Einsatz automatisierter Türanlagen für Bahnsteige setzen eines voraus: höchste Zuverlässigkeit – am besten 100 Prozent! Denn je nach Metro- oder Bahnsteiglänge öffnen und schließen 20 - 30 Türen gleichzeitig. Bei „nur“ 99 Prozent zuverlässiger Funktionsweise bedeutet dies, das etwa jeder dritte Zug sich durch eine Störung der Türanlage verzögern würde – nicht auszudenken, was dies bei über 300 Stationen im Streckennetz der Seoul Metro und tausenden von Zügen für die Pünktlichkeit und Beförderungskapazität des gesamten öffentlichen Transportnetzes der Millionenstadt bedeuten würde.

Aus diesem Grund haben die Betreiber der Metro von Seoul und ihre Integrationspartner monatelang unterschiedliche Sensorlösungen für die automatische Überwachung und Steuerung der Bahnsteigtüren erprobt. Dabei hat sich die Lichtgitter-Technologie für diesen Einsatzzweck schon früh in der Testphase verabschiedet: die Systeme sind schwierig zu installieren und einzurichten; sie sind im Betrieb durch äußere Umwelteinflüsse verschmutzungs- und dejustageanfällig sowie sehr wartungsintensiv – und ihre systembedingte Auflösung, die sich aus dem Abstand der Einzelstrahlen zueinander ergibt, kann dazu führen, dass schmale Gegenstände wie Schirme oder Gehhilfen nicht erkannt werden. Schließlich können sie als Einzelsystem nur die optische Ebene parallel und direkt hinter der Bahnsteigtür, nicht aber den Raum zwischen der verriegelten Metrotür und der geschlossenen Bahnsteigtür überwachen. Tastende 2D-Flächenscanner vermeiden zwar diese Nachteile – dennoch sind nicht alle Sensoren gleichermaßen für diesen Einsatzzweck geeignet. Unzureichende Fremdlichtsicherheit, unerkanntes Verschmutzen der Optik mit der Gefahr eines plötzlichen Ausfalls, eingeschränkte mechanische und elektrische Robustheit und fehlende Zulassungen entsprechend nationaler Standards trennten in den Tests die Spreu vom Weizen.

 

„Vorhang auf“ für den 2D-LiDAR-Sensor TiM351

Einzig der TiM351 von SICK konnte alle Anforderungen und Erwartungen erfüllen. Hierbei handelt es sich um einen 2D-LiDAR-Sensor, der mit augensicherem Infrarotlicht der Laserklasse 1 arbeitet – besondere Schutzmaßnahmen an der Bahnsteigtür sind daher nicht erforderlich. Insgesamt erreicht der TiM351 durch seine Technologie und seine technischen Merkmale eine Zuverlässigkeit, die extrem nahe an die 100 Prozent-Marke heranreicht. Damit hieß es für die Verantwortlichen der Seoul Metro „Vorhang auf“ für den TiM351: mittlerweile sind mehr als 10.000 dieser 2D-LiDAR-Sensoren in den Metrostationen installiert. Die Erfolgsgeschichte ist noch nicht zu Ende, denn es sollen nicht nur alle Metrobahnhöfe in der Hauptstadt, sondern alle Stationen im gesamten Südkorea mit automatischen Bahnsteigtüren ausgestattet sein. 

 

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ÜBER DEN AUTOR

Martin Klingele ist seit neun Jahren Leiter des Bereichs Distance & Ranging und absoluter Experte auf seinem Gebiet. Mit seinem Team sorgt er für zukunftsorientierte Lösungen zur Messung, Positionierung, Erfassung, Inspektion und Qualitätskontrolle. Der studierte Elektrotechniker war bereits als Applikationsingenieur und Produktmanager bei SICK tätig und ist seit 20 Jahren im Unternehmen.