127 Fokus 120 (2022) Heft 4 Automatische Schematisierung von Bahnhöfen und Streckennetzen Für eine übersichtliche Visualisierung von Bahninfrastrukturdaten sind schematische Darstellungen unabdinglich. Deren Erstellung kann mit Hilfe des railOscope-Layouters automatisiert werden. Einführung Heutzutage führen alle Eisenbahnunternehmen umfangreiche Infrastrukturdatenbanken mit Informationen, welche sie für vielseitige Anwendungen wie Wartung, Fahrzeitrechnung oder Verspätungsprognose verwenden. Damit diese Daten effizient geprüft und gepflegt werden können, sind gute Visualisierungen hilfreich. Naheliegend ist eine Darstellung mittels geografischer Koordinaten der Gleise und Weichen, denn diese Daten sind meistens in guter Qualität vorhanden. Leider ist dies in der Praxis aber wenig nützlich, da die Bahninfrastruktur sehr langgestreckt ist und geografische Darstellungen somit kaum Übersicht bieten. Traditionellerweise hat sich für die Visualisierung der Bahninfrastruktur daher eine schematisierte Darstellung etabliert, die platzsparend und übersichtlich die Topologie des Netzes mit den nötigen Zusatzinformationen zeigt. Diese Schemazeichnungen werden bisher mit großem Aufwand manuell erstellt, dadurch sind sie bisweilen nicht aktuell oder lückenhaft. Eine zeitgemäße automatische Erzeugung einer schematischen Darstellung löst solche Probleme. Eine entsprechende Realisierung erweist sich jedoch als große algorithmische Herausforderung und beinhaltet mehrere Hürden. Eine Lösung ist der Layouter der trafIT solutions GmbH als Teil der railOscope-Plattform zur Pflege und Visualisierung von Bahndaten. Bahndaten in railOscope So wie die Infrastruktur die Grundlage des Bahnbetriebs ist, so sind Infrastrukturdaten die Basis verschiedenster Bahnprozesse von Netzdimensionierung über Kapazitätszuweisung bis Betrieb und Instandhaltung. Die Topologie umfasst dabei das Gleisnetz und dessen Eigenschaften, also Gleise, Weichen, Sicherungstechnik und beispielsweise deren Länge, Neigung und Position. Je nach Anwendungszweck werden diese Daten in der Regel in eigenen Datenbanken beziehungsweise Anwendungen vorgehalten, die zumeist spezifisch für einzelne Bahnen zugeschnitten oder sogar deren Eigenentwicklungen sind. Für einzelne Aufgaben hat sich beispielsweise der norwegische Infrastrukturbetreiber Bane NOR für eine Lösung auf Basis der Plattform railOscope (railoscope.com) entschieden. railOscope ist als CloudApplikation für Bahndaten (Fahrplan, Infrastruktur und Rollmaterial) die Basis für verschiedene Sichten auf die Daten sowie der web-basierten Zusammenarbeit bei der Datenpflege und -Weiterentwicklung. So plant Bane NOR die Umrüstung der Sicherungstechnik auf ERTMS, wozu aus GIS-basierten Infrastrukturdaten schematisierte Topologiepläne erzeugt und Balisenstandorte definiert werden. Der Austausch der Daten mit der Industrie erfolgt dabei über standardisierte Schnittstellen. Automatisches Schematisieren – railOscope-Layouter Ziel der Schematisierung ist, eine kompakte übersichtliche Darstellung der Bahninfrastruktur zu finden. Dazu werden die Gleise gestaucht und begradigt und Weichenablenkungen einheitlich auf beispielsweise 45° vergrößert. Als Resultat sind die Gleise parallel platziert, Stamm- und Ablenkungsrichtungen der Weichen klar ersichtlich und genügend Freiräume zur Visualisierung von Infrastrukturelementen wie Signale oder Bahnsteige vorhanden. Diese Aufgabe manuell zu lösen, kann schnell mehrere Stunden oder sogar Tage dauern und muss bei Planänderungen wiederholt werden. Eine Automatisierung hat sich aber als außerordentlich anspruchsvoll erwiesen. In der Literatur gibt es viele Ansätze, um ein ähnliches Problem zu lösen, zum Beispiel das automatische Erstellen von Liniennetzbildern [1]. Auch hier ist das Ziel, einen Plan beispielsweise eines S- oder UBahn-Netzes in einem schematischen Bild, bestehend aus Kanten, die sich nur in 45°-Winkeln schneiden dürfen, darzustellen. Entsprechende Algorithmen scheitern allerdings an schematischen Gleiszeichnungen: Ein entscheidender qualitativer Unterschied ist, dass in einem schematischen Liniennetzplan die Linien einen Knoten (Station) in beliebiger horizontaler, vertikaler oder diagonaler Richtung verlassen können, solange sie sich nicht überschnei-
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