Im Rahmen eines innovativen Pilotprojekts wurden Erdbeobachtungsdaten, aus Satellitenbildern abgeleitete Analysen und Wettervorhersagen kombiniert, um zu untersuchen, wie Hochwasser- und Vegetationsrisiken früher erkannt werden können, um so die Inspektion und die Entscheidungsfindung zu verbessern.
, /PRNewswire/ — Network Rail, Eigentümer und Betreiber der britischen Eisenbahninfrastruktur, und CATALYST (PCI Geomatics), ein Spezialist für Erdbeobachtungsanalysen, haben ein exploratives Pilotprojekt abgeschlossen, bei dem Satellitenbilder, InSAR-Analysen und meteorologische Vorhersagen genutzt wurden, um zu untersuchen, wie wetterbedingte Risiken für die Eisenbahninfrastruktur entlang der Wessex-Strecke bereits vor dem Eintreten eines Ereignisses erkannt werden können.
Das 12-wöchige Pilotprojekt erfolgte in Zusammenarbeit zwischen den Teams „Wessex Route Operations” und „Resilience” von Network Rail sowie CATALYST. Im Rahmen dieser Sondierungsarbeiten entstand ein Prototyp für eine auf Erdbeobachtung (EO) basierende Lösung zur Entscheidungsunterstützung, die satellitengestützte Risikoindikatoren mit kurzfristigen Wettervorhersagen kombiniert. Die Lösung untersuchte, wie man bis zu drei (3) Tage vor dem prognostizierten Wetter einen Überblick über potenzielle Überschwemmungs- und Vegetationsrisiken auf einer Strecke gewinnen kann, um darauf reagieren zu können.
Hintergrund
Das britische Schienennetz ist zunehmend klimabedingten Gefahren ausgesetzt. Extreme Hitze, anhaltende Regenfälle und sich verändernde Vegetationsbedingungen üben einen wachsenden Druck auf Gleise, Dämme und Einschnitte aus. Besonders akut ist dies in Regionen, in denen eine lehmreiche Geologie, dichte Vegetationskorridore und die Belastung durch sommerliche Extremereignisse zusammenkommen und ein einzigartig herausforderndes Betriebsumfeld schaffen.
Das Projekt
Das Pilotprojekt vereinte das betriebliche Fachwissen von Network Rail auf der Wessex-Strecke, die das wichtige Pendlergebiet im Südwesten Londons durchquert, mit den fortschrittlichen Erdbeobachtungsfähigkeiten von CATALYST. Das Ergebnis ist ein Prototyp, der optische Satelliten- und Radarbilder sowie meteorologische Datensätze miteinander verbindet, um ortsspezifische Risikoprognosen für drei Gefahrenklassen zu erstellen: Bodenverformung, Herabfallen von Vegetation und Überschwemmungen.
Die Lösung nutzt ein zweiteiliges Rahmenkonzept, das zwischen einer dauerhaften Anfälligkeit und einer kurzfristigen, wetterbedingten Verstärkung unterscheidet. Eine Basisanalyse quantifiziert die zugrunde liegende Anfälligkeit jedes Bahnabschnitts anhand von Satellitenbildarchiven aus drei Jahren, aus LiDAR-Daten abgeleiteten Vegetationshöhenmodellen sowie nationalen Hochwasser- und Geländedatensätzen. Eine Prognoseschicht wendet anschließend meteorologische Vorhersagen für bis zu drei Tage an (einschließlich kumulativer Niederschlagsmenge, maximaler Niederschlagsintensität und Windböen), um aufzuzeigen, an welchen Stellen die Bedingungen an einem bestimmten Tag das Risiko wahrscheinlich erhöhen.
Die Lösung umfasst zudem ein interaktives, webbasiertes Dashboard mit einer intuitiven Ampelsystem-Klassifizierung, um täglich aktualisierte Ergebnisse für drei Bahnstreckenabschnitte entlang der Wessex-Route zu liefern.
Vorteile
Satellitengestützte Risikoprognosen haben das Potenzial, die Art und Weise, wie Bahnbetreiber wetterbedingte Störungen antizipieren und darauf reagieren, erheblich zu verbessern. Bei dem Pilotprojekt zeigte der Prototyp Standorte auf, an denen ein erhöhtes Hochwasser- oder Vegetationsrisiko bestehen könnte. Vorbehaltlich weiterer Entwicklung und Validierung könnten diese Erkenntnisse die bestehende Inspektionsplanung und Priorisierung von Ressourcen ergänzen. Im Rahmen des Pilotprojekts wurde zudem untersucht, wann sich die Bedingungen verschlechtern – Informationen, die den Streckenmannschaften helfen könnten, fundiertere operative Entscheidungen zu treffen, beispielsweise hinsichtlich der Streckenführung, Geschwindigkeitsbegrenzungen und der Vegetationsrodung.
Erste Rückmeldungen von operativen Anwendern bei Network Rail auf der Wessex-Strecke bestätigten, dass die Ergebnisse weitgehend mit bekannten Risikobereichen übereinstimmten, wobei das Risiko von umstürzenden Bäumen als potenziell wertvolle Erkenntnis hervorgehoben wurde. Während Vegetationsbewertungen derzeit nur alle drei Jahre stattfinden, könnte ein satellitengestützter Ansatz eine häufigere, evidenzbasierte Überwachung ermöglichen und so dazu beitragen, risikoreiche Korridore früher zu identifizieren und Vegetationsteams effizienter einzusetzen.
Durch den Einsatz der Methodik in einer der klimasensibelsten Regionen von Network Rail könnte der Prototyp für Bahnbetreiber netzweit skaliert werden, wobei zusätzliche Gefahrenklassen wie Waldbrandrisiko und die Anhaftung von Herbstlaub einbezogen werden könnten.
Zitate
„Network Rail unterstützt die weitere Entwicklung weltraumgestützter Technologien als Teil eines umfassenderen, ergänzenden Instrumentariums für das Infrastrukturrisikomanagement. Im Rahmen dieses Pilotprojekts wurde untersucht, wie satellitengestützte Datensätze und Wetterinformationen den Einsatzteams einen frühzeitigeren Überblick über potenzielle Vegetations- und Hochwasserrisiken verschaffen könnten. Wir sind gespannt darauf zu sehen, wie sich diese Art von Fähigkeiten in der gesamten Erdbeobachtungsbranche weiterentwickeln wird – mit dem Potenzial, gezieltere Inspektionen und Maßnahmen zu ermöglichen, vermeidbare Betriebsstörungen zu reduzieren und die Widerstandsfähigkeit auf klimasensiblen Strecken weiter zu stärken”, so
Thomas Desmond, Betriebsleiter bei Network Rail.
„Die Eisenbahninfrastruktur befindet sich an der Schnittstelle von Geologie, Vegetation und Wetter, und genau hier liegt die Stärke der Erdbeobachtung. Durch die Kombination von InSAR-Daten, Vegetationsmodellen und Daten zur Hochwasseranfälligkeit mit kurzfristigen Wettervorhersagen können wir umfassendere und zeitnahere Einblicke liefern: nicht nur, wo das Risiko besteht, sondern auch, wie es sich von Tag zu Tag verändert. Dieses Pilotprojekt ist ein wichtiger Schritt, um das Potenzial von Satellitenanalysen zur Unterstützung der Risikominderungsbemühungen von Bahnbetreibern aufzuzeigen.
June McAlarey, Präsidentin und CEO von CATALYST (eine Marke von PCI Geomatics)
Hinweise für Redakteure
Informationen zu Network Rail
Network Rail besitzt, betreibt, wartet und entwickelt die Eisenbahninfrastruktur in England, Schottland und Wales, darunter 20.000 Meilen Gleise, 30.000 Brücken, Tunnel und Viadukte sowie Tausende von Signalanlagen, Bahnübergängen und Bahnhöfen. Das Ziel von Network Rail ist es, Menschen und Güter dorthin zu bringen, wo sie hin müssen, um so den wirtschaftlichen Wohlstand Großbritanniens zu fördern und zu den Zielen der britischen und schottischen Regierungen beizutragen. Die Aufgabe des Unternehmens besteht darin, ein sicheres, zuverlässiges und effizientes Schienennetz zu betreiben und den Kunden sowie den Gemeinden ein einfacheres, besseres und umweltfreundlicheres Eisenbahnnetz zu bieten.
Informationen zu CATALYST
CATALYST, ein Unternehmen von PCI Geomatics, liefert skalierbare Geschäftslösungen, die die Leistungsfähigkeit von Erdbeobachtungsdaten und KI-gestützten Analysen nutzen. Mit mehr als 40 Jahren Erfahrung in der Bildverarbeitung und Datenintegration arbeitet CATALYST weltweit mit Weltraumagenturen, Satellitenanbietern und kommerziellen Kunden zusammen. CATALYST ist das erste kommerzielle Unternehmen, das CEOS-konforme, analysefertige Daten sowohl für SAR- als auch für optische Satellitenbilder anbietet.
Medienkontakte
CATALYST / PCI Geomatics: June McAlarey, [email protected]
