Schienenverkehrssysteme

MATLAB und Simulink für Schienenverkehrssysteme

Anwendungen im Schienenverkehr entwerfen, simulieren und bereitstellen

Mit MATLAB und Simulink können Schienenverkehrsunternehmen Gleisanlagen entwickeln und warten sowie Marktanforderungen an Energieeffizienz, Sicherheit und Zuverlässigkeit erfüllen.

MATLAB und Simulink ermöglichen Eisenbahn-Ingenieursteams Folgendes:

Simulationen ausführen, um Kompromisse auszuwerten und Entwürfe zu optimieren
Algorithmen für Leistungselektronik und Motorregelung entwickeln und testen
Code für Prototypen bzw. Produktionssysteme aus Simulationen generieren
Die Normen EN50128 und EN 50657 für Signal- und Kommunikationssysteme im Schienenverkehr einhalten
Daten aus der Schienenfahrzeugflotte analysieren, um Betrieb und Wartung zu optimieren

„Wir haben mit den Tools von MathWorks innerhalb eines Jahres ein Regelungssystem für einen Permanentmagnetantrieb entworfen, getestet, modifiziert und implementiert. Angesichts der uns zur Verfügung stehenden Ressourcen wäre es nicht möglich gewesen, dieses Projekt ohne die Tools von MathWorks im vorgesehenen Zeitplan zu realisieren.“
Han Geerligs, Alstom

Modellierung von Wechselrichtern und Traktionsmotoren sowie die Entwicklung von Antriebsregelungssoftware

Die genaue Modellierung von Motoren verlagert den Entwurf von Motoren und Antriebsregelungseinheiten (TCU) auf den Zeitraum vor den Hardwaretests.

Mit MATLAB, Simulink und Simscape können Sie:

Motoren, Leistungselektronik und TCUs mit Motor Control Blockset und Simscape Electrical modellieren und simulieren
Motormodelle parametrisieren, um die Motordynamik mithilfe von instrumentierten Tests zu erfassen, oder Parameter aus einer Datenbank oder Finite-Elemente-Analyse importieren
Simulationen im geschlossenen Regelkreis durchführen und Regelungsalgorithmen mithilfe von Field Oriented Control (FOC) Autotuner automatisch abstimmen, um die Anforderungen an Geschwindigkeits- und Drehmomentverhalten zu erfüllen
Rapid Control Prototyping und Hardware-in-the-Loop-Tests (HIL) durch die Generierung von C, C++ oder HDL Code für Simulationsmodelle durchführen
Mithilfe von Simulink produktionsfertigen C und HDL Code aus Algorithmen zur Motorregelung für eingebettete Mikrocontroller, FPGAs und SoCs als direkte Ziele generieren

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Erfolgsberichte von Kunden

ABB beschleunigt die Entwicklung von Anwendungssteuerungs-Software für einen Leistungselektronikregler

Aus Simulationsmodellen generierter Produktionscode.

Bereitstellung, Integration und Tests von Regelungsalgorithmen

Sie können mit MATLAB und Simulink die wachsende Komplexität von Regelungssystemen angehen und gemäß Sicherheitsstandards zertifizieren:

Automatisch optimierten C und HDL Code generieren
Automatisch Anforderungen nachverfolgen, Code-/Modellqualität messen und Testfälle generieren
In CI-/CD-Pipelines integrieren, Code generieren, zur Bereitstellung paketieren und automatisch Regressionstests durchführen

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Erfolgsberichte von Kunden

Simulation und Implementierung von Signalgebungs- und Zugregelungssystemen

Mit MATLAB und Simulink können Sie Software für Systeme zur Regelung und zum Schutz des Schienenverkehrs entwickeln, die Sicherheitsstandards einhalten müssen.

Mit MATLAB und Simulink ist Folgendes möglich:

diskrete, kontinuierliche, nachrichten- und ereignisbasierte Systeme simulieren
Anforderungen validieren, Abwesenheit von Fehlern nachweisen und Anforderungen formal verifizieren
optimierten ST (Structured Text) oder C/C++ Code für SPS-Systeme generieren
einen Referenz-Workflow gemäß EN 50128 und EN 50657 einhalten, um Anforderungen an die funktionale Sicherheit zu erfüllen

Signalgebungs- und Kommunikationssystem für Schienennetze.

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Erfolgsberichte von Kunden

Screenshot des Diagnostic Image Explorer für Ingenieurteams, die zustandsorientierte Wartung im Schienenverkehr entwickeln.

Wartungsanalysen im Schienenverkehr

Unterstützt durch das Internet der Dinge (IoT), Data Science und Künstliche Intelligenz (KI) führen Eisenbahnbetriebe die zustandsorientierte Wartung ein, um Betrieb und Wartung zu optimieren. Mit MATLAB können Ingenieurteams zustandsorientierte Wartung entwickeln, um Systemdomänenkompetenzen mit Data Science und IT-Expertise zu verbinden.

MATLAB bietet folgende Möglichkeiten:

Zugriff auf Streaming- und Archivdaten mithilfe integrierter Schnittstellen zu Cloud-Speichern, Datenbanken, Datensammlungen und Industrieprotokollen
Bereinigung und Erkundung von Daten mithilfe interaktiver Statistik- und Signalverarbeitungstechniken
Extraktion und Einordnung von Zeitdomänen-, Frequenzdomänen- und anwendungsspezifischen Indikatoren
Generierung von C, C++, HDL, PLC, GPU, .NET, Python oder Java-basierten Softwarekomponenten für Echtzeit-Verarbeitungsgeräte oder IT-Produktionssysteme
Skalierung Ihrer MATLAB-Algorithmen durch die Integration in eine Vielzahl von Cloud-Plattformen, ohne die benutzerdefinierte Infrastruktur umzuprogrammieren oder zu erstellen

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Erfolgsberichte von Kunden

Metro de Madrid führt Machine Learning zur vorausschauenden Instandhaltung in Tunneln ein

Systeme zur Elektrifizierung und Energieverwaltung im Schienenverkehr

Mit MATLAB und Simulink können Sie Systeme zur Energieverwaltung im Schienenverkehr entwickeln. Diese Produkte ermöglichen die Netzsimulation und -analyse der Schienenverkehrselektrifizierung für unterschiedliche Betriebsbedingungen in Abhängigkeit der Eigenschaften des Spannungs-, Strom- und Kontaktelektrifizierungssystems. Mit MATLAB, Simulink und Simscape können Ingenieurteams elektrische Komponenten wie Stromquellen, bewegte Lasten, Freileitungen, Umschalter und Transformatoren modellieren.