CSX Transportation Das Unternehmen ist ein wichtiger Infrastrukturanbieter in Nordamerika und transportiert Güter effizient mit Zügen, die eine Tonne Fracht über 800 Kilometer mit nur einem Liter Treibstoff befördern können. Das Schienennetz des Unternehmens bedient fast zwei Drittel der amerikanischen Bevölkerung und ist damit ein unverzichtbarer Bestandteil der nationalen Lieferkette.
Im Rahmen einer der NestGen '25-Sessions sprachen wir mit Patrick Barnett, Technischer Direktor für GIS-Dienstleistungen, und Anthony Foisy, Senior GIS-Ingenieur bei CSX Transportation, einem führenden Güterbahnunternehmen, das den Osten der USA mit einem riesigen Streckennetz von 20.000 Meilen durch 26 Bundesstaaten, Washington D.C. und Teile Kanadas bedient. Hier ist, was sie über den Einsatz autonomer Drohnen zur Risikominderung im Bahnverkehr zu sagen hatten 👇
Die Herausforderung
"Sicherheit hat bei CSX Transportation oberste Priorität. Wir wollen, dass unsere Mitarbeiter, die Öffentlichkeit und alle anderen gesund nach Hause kommen, so wie sie zur Arbeit gekommen sind.- Patrick Barnett, Technischer Direktor, GIS-Dienste, CSX Transportation
CSX stand bei der Instandhaltung ihrer umfangreichen Schieneninfrastruktur vor mehreren kritischen Herausforderungen:
- Sicherheitsrisiken für das PersonalBei den traditionellen Inspektionsmethoden für Schienen mussten die Arbeiter Gleise, Weichen und Schienenstöße physisch untersuchen und waren dadurch potenziellen Gefahren in aktiven Rangierbahnhöfen ausgesetzt.
- Anforderungen an die InspektionsgenauigkeitBei Schienenkomponenten sind außerordentlich präzise Messungen erforderlich - beispielsweise die Erkennung von Weichenspalten von mehr als 1/8 Zoll (etwa die Breite einer Kreditkarte) und Schienenspalten von mehr als 2 Zoll -, da selbst kleine Defekte zu katastrophalen Entgleisungen führen können.
- BetriebsstörungenKonventionelle Inspektionsmethoden führten häufig zu Unterbrechungen des Bahnbetriebs, was zu Terminkonflikten führte und die Gesamteffizienz des Netzes verringerte.
- KonsistenzbeschränkungenMenschliche Sichtprüfungen bergen naturgemäß eine gewisse Variabilität bei der Fehlererkennung, wodurch potenziell kritische Probleme übersehen werden können, die die Sicherheit und den Betrieb gefährden könnten.
Für CSX stand besonders viel auf dem Spiel, da unentdeckte Mängel an den Schienen zu Entgleisungen führen konnten - mit potenziellen Folgen wie Schäden an der Ausrüstung, Betriebsstörungen, Umweltgefahren und, am kritischsten, Gefährdungen der menschlichen Sicherheit.
Die Lösung
CSX implementierte ein umfassendes autonomes Drohneninspektionssystem, das modernste Hardware, spezialisierte Software und maschinelles Lernen kombiniert, um die Inspektionsprozesse im Schienenverkehr zu transformieren.
Die Hardware-Grundlage der Lösung umfasst die DJI Matrice 350 RTK-Drohne, die mit einem Phase Eins Die P3 IXM 100 Kamera mit 80-mm-Objektiv liefert hochpräzise, geotaggte Bilder aus einer exakten Flughöhe von 100 Fuß über den Gleisen. Die Drohne operiert von einem Hextronics Atlas Drohnen-Dock, das Schutz bietet und über eine automatische Akkuwechselfunktion verfügt, um einen kontinuierlichen Betrieb zu ermöglichen.
"Das FlytBase -Team war sehr geschickt in der Entwicklung fortschrittlicher Bearbeitungsfunktionen, mit denen wir unsere Daten importieren und sicherstellen können, dass die Drohne genau über die benötigte Stelle auf der Strecke fliegt, Bilder nach den Prinzipien der Photogrammetrie aufnimmt und anschließend alle diese vorprogrammierten Missionen speichert.- Anthony Foisy, leitender GIS-Ingenieur, CSX Transportation
Die Systemarchitektur umfasst:
- FlugsteuerungDie autonome Software FlytBase steuert präzise Flugrouten direkt über den Flugbahnen.
- Erkennungs- und Vermeidungstechnologie: CASIA G System ersetzt menschliche visuelle Beobachter
- Unternehmensintegration: Kundenspezifische Arbeitsabläufe verbinden sich mit den unternehmensweiten GIS-Daten und Betriebssystemen von CSX.
- Edge-Verarbeitung: Maschinelle Lernmodelle werden lokal ausgeführt, um Fehler zu identifizieren
Dieser integrierte Ansatz ermöglicht es CSX, Inspektionen zu automatisieren, ohne den Bahnbetrieb zu stören, und gleichzeitig die Einhaltung der FAA-Vorschriften durch speziell eingeholte Ausnahmegenehmigungen für Operationen außerhalb der Sichtweite zu gewährleisten.
So funktioniert es
Der autonome Inspektionsablauf folgt einer sorgfältig orchestrierten Abfolge:
MissionsplanungDas GIS-Team von CSX importiert unternehmensweite Gleisdaten in FlytBase, um an jedem Rangierbahnhof 50 bis 80 vorprogrammierte Missionen zu erstellen, wobei jede Mission bis zu 70 einzelne Wegpunkte enthält.
Autonomer FlugSobald eine Strecke zur Inspektion freigegeben wird, erhält das System eine Benachrichtigung über Microsoft Azure und FlytBase Links. Die Drohne startet automatisch von ihrer Ladestation, fliegt die vordefinierte Route in 30 Metern Höhe über die Strecke und nimmt hochauflösende Bilder auf.
DatenübertragungNach Abschluss der Mission kehrt die Drohne zum Atlas-Dock zurück, wo die Bilder drahtlos von der Phase-One-Kamera an ein Edge-Computing-Gerät in einem gesicherten Bungalow auf dem Bahngelände übertragen werden.
FehlererkennungMaschinelle Lernalgorithmen verarbeiten die Bilder, um kritische Defekte zu erkennen, darunter:
- Schalterspalten größer als 1/8 Zoll
- Probleme mit der Verbindungsstange (fehlende/lockere Schrauben, Risse)
- Schienenlücken von mehr als 2 Zoll
- Probleme mit der Spurweite
Ergebnisse & BenachrichtigungenDie erkannten Mängel werden auf einem Dashboard angezeigt, auf das die Wartungsteams über Tablets zugreifen können und das sie zu den genauen Stellen führt, die einer Inspektion oder Reparatur bedürfen.
Akkutausch & NeustartWährend der Datenübertragung tauscht die Atlas-Dockingstation automatisch die Batterie der Drohne aus, sodass diese innerhalb weniger Minuten zu ihrer nächsten Mission starten kann.
Das System beinhaltet mehrere Sicherheitsmechanismen zur Aufrechterhaltung der Betriebssicherheit, darunter automatisierte Verfahren zum Umgang mit Signalverlusten oder anderen unvorhergesehenen Ereignissen.
Durchführung
Die Umsetzung der neuen Regelungen bei CSX erfolgte in enger Zusammenarbeit mit den Aufsichtsbehörden, insbesondere der Federal Aviation Administration (FAA). Das Team verbrachte mehrere Jahre damit, Beziehungen zu den Aufsichtsbehörden aufzubauen und ein überzeugendes Sicherheitskonzept für Flüge außerhalb der Sichtweite zu entwickeln.
"Wir haben seit mehreren Jahren die Möglichkeit, mit der Federal Aviation Administration hier in den Vereinigten Staaten zusammenzuarbeiten, und wir haben unsere Abläufe so weit entwickelt, dass wir ein Remote-Operationszentrum hier an unserem Hauptsitz in Jacksonville, Florida, betreiben.- Anthony Foisy, leitender GIS-Ingenieur, CSX Transportation
Die Implementierungsstrategie nutzte die physische Infrastruktur von Rangierbahnhöfen, wobei hohe Lichtmasten als natürliche Barrieren dienten, um Argumente zur „Infrastrukturmaskierung“ vorzubringen und so die Anträge auf Ausnahmegenehmigungen bei der FAA zu unterstützen. Dieser Ansatz, kombiniert mit umfassenden Ausfallsicherheitsmechanismen im FlytBase -System und der Kollisionsvermeidungstechnologie CASIA G, bildete die Grundlage für die behördliche Genehmigung.
CSX hat ein hybrides Betriebsmodell eingeführt, bei dem ein primärer Fernpilot (RPIC) vor Ort und ein zweiter Pilot im Remote Operation Center (ROC) in Jacksonville, Florida, die eigentliche Flugsteuerung über die FlytBase Schnittstelle übernimmt. Diese Lösung gewährleistet die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften bei gleichzeitig maximaler betrieblicher Effizienz.
Die Ergebnisse
Das autonome Drohneninspektionssystem hat in vielerlei Hinsicht erhebliche Vorteile für die Geschäftstätigkeit von CSX gebracht:
Erhöhte Sicherheit
Durch den Wegfall des Personals bei den Gleisinspektionen werden die Gefahren am Arbeitsplatz deutlich reduziert. Die Mitarbeiter müssen nicht mehr physisch Zugang zu potenziell gefährlichen Bereichen aktiver Rangierbahnhöfe erhalten, um Inspektionen durchzuführen. Dies entspricht perfekt dem Hauptgrundsatz von CSX, sicherzustellen, dass jeder „gesund nach Hause geht, wie er zur Arbeit gekommen ist“.
Verbesserte Fehlererkennung
Die Kombination aus hochauflösenden Bildern und Algorithmen des maschinellen Lernens ermöglicht die Erkennung extrem kleiner Defekte - bis zu einer Breite von 3,2 mm - mit gleichbleibender Genauigkeit. Diese Präzision übertrifft die von menschlichen Prüfern zuverlässig erzielbare, insbesondere bei der Inspektion der zahlreichen Weichen in stark frequentierten Rangierbahnhöfen.
"Die Breite einer Kreditkarte aus über 30 Metern Entfernung und bei einer Geschwindigkeit von elf Kilometern pro Stunde zu messen, ist eine Herausforderung. Deshalb wollten wir unbedingt mit den schwierigsten Dingen beginnen, damit alles Weitere im weiteren Verlauf einfacher wird.- Patrick Barnett, Technischer Direktor, GIS-Dienste, CSX Transportation
Betriebskontinuität
Da Drohneninspektionen über den Gleisen und nicht auf ihnen stattfinden, kann der Bahnbetrieb während der Inspektionsarbeiten ungestört weiterlaufen. Dadurch werden die zuvor bei manuellen Inspektionen aufgetretenen betrieblichen Konflikte vermieden und ein reibungsloser Güterverkehr im gesamten CSX-Netz gewährleistet.
Schnelle Reaktion auf Defekte
Das System erkennt nicht nur Probleme, sondern leitet Wartungsteams über eine intuitive Benutzeroberfläche direkt zu den jeweiligen Problemstellen. Dieser optimierte Arbeitsablauf verkürzt die Zeit zwischen Fehlererkennung und -behebung drastisch und verhindert so, dass sich kleine Probleme zu größeren auswachsen.
Der Weg nach vorn
CSX plant für 2025 eine deutliche Ausweitung des Betriebs autonomer Drohnen und beabsichtigt, das System an zahlreichen Standorten innerhalb seines Streckennetzes zu aktivieren. Das Unternehmen hat bereits rund 30 Anwendungsfälle für die Technologie identifiziert, von denen acht aktuell implementiert sind und weitere in Entwicklung.
"In diesem Jahr werden wir dieses System an zahlreichen Standorten in unserem gesamten Streckennetz, innerhalb unserer Rangierbahnhöfe, in Betrieb nehmen.- Patrick Barnett, Technischer Direktor, GIS-Dienste, CSX Transportation
Zukünftige Anwendungen umfassen erweiterte Gleisinspektionsmöglichkeiten, wie die Messung von Querneigungsproblemen und die Erkennung von Sonnenknicken - durch Wärmeausdehnung bei hohen Temperaturen verursachte Schienenverformungen. Das Team plant außerdem, die Inspektionen über Rangierbahnhöfe hinaus auf Anwendungen entlang der gesamten Gleisstrecke auszudehnen, um das gesamte 32.000 Kilometer lange Streckennetz überwachen zu können.
Darüber hinaus erforscht CSX Anwendungsfälle, die über den technischen Bereich hinausgehen, und arbeitet mit seinen Transport- und Maschinenbauabteilungen zusammen, um neue Möglichkeiten für den Einsatz autonomer Drohnentechnologie in seinen gesamten Betriebsabläufen zu identifizieren.
Abschluss
Die Einführung autonomer Drohnen bei CSX stellt einen revolutionären Ansatz für die Inspektion von Schieneninfrastruktur dar, der Sicherheit priorisiert und gleichzeitig die betriebliche Effizienz steigert. Durch die Kombination von Präzisionshardware, autonomen Flugfähigkeiten und fortschrittlichem maschinellem Lernen hat CSX ein System entwickelt, das selbst kleinste Schienenfehler erkennt, die potenziell zu Entgleisungen führen könnten.
"Dies war eine enorme Gemeinschaftsleistung unserer Technologieabteilung, unserer Ingenieure, der Bundesregierung und all unserer Technologiepartner. Je sicherer wir agieren können, desto besser wird es letztendlich allen gehen - unseren Mitarbeitern, den Gemeinden, unseren Aktionären und all unseren Partnern.- Patrick Barnett, Technischer Direktor, GIS-Dienste, CSX Transportation
Einführung
Während einer der Sitzungen der NestGen 2025 sprachen wir mit Patrick Barnett, Technischer Direktor für GIS-Dienstleistungen, und Anthony Foisy, Senior GIS-Ingenieur bei CSX Transportation, einem führenden Güterbahnunternehmen, das den Osten der Vereinigten Staaten mit einem riesigen Netzwerk von 20.000 Streckenmeilen in 26 Bundesstaaten, Washington DC und Teilen Kanadas bedient.
CSX Transportation ist ein wichtiger Infrastrukturanbieter in Nordamerika und transportiert Güter effizient mit Zügen, die eine Tonne Fracht über 800 Kilometer mit nur einem Liter Treibstoff befördern können. Das Schienennetz des Unternehmens bedient fast zwei Drittel der amerikanischen Bevölkerung und ist damit ein unverzichtbarer Bestandteil der nationalen Lieferkette. Hier erfahren Sie, was das Unternehmen zur Implementierung autonomer Drohneneinsätze zur Minderung von Risiken im Schienenverkehr zu sagen hatte.
Die Herausforderung
„Sicherheit hat bei CSX Transportation oberste Priorität. Wir wollen, dass unsere Mitarbeiter, die Öffentlichkeit und alle anderen gesund nach Hause kommen“, so Patrick Barnett, Technischer Direktor, GIS-Dienste, CSX Transportation.
CSX stand bei der Instandhaltung ihrer umfangreichen Schieneninfrastruktur vor mehreren kritischen Herausforderungen:
- Sicherheitsrisiken für das PersonalBei den traditionellen Inspektionsmethoden für Schienen mussten die Arbeiter Gleise, Weichen und Schienenstöße physisch untersuchen und waren dadurch potenziellen Gefahren in aktiven Rangierbahnhöfen ausgesetzt.
- Anforderungen an die InspektionsgenauigkeitBei Schienenkomponenten sind außerordentlich präzise Messungen erforderlich - beispielsweise die Erkennung von Weichenspalten von mehr als 1/8 Zoll (etwa die Breite einer Kreditkarte) und Schienenspalten von mehr als 2 Zoll -, da selbst kleine Defekte zu katastrophalen Entgleisungen führen können.
- BetriebsstörungenKonventionelle Inspektionsmethoden führten häufig zu Unterbrechungen des Bahnbetriebs, was zu Terminkonflikten führte und die Gesamteffizienz des Netzes verringerte.
- KonsistenzbeschränkungenMenschliche Sichtprüfungen bergen naturgemäß eine gewisse Variabilität bei der Fehlererkennung, wodurch potenziell kritische Probleme übersehen werden können, die die Sicherheit und den Betrieb gefährden könnten.
Für CSX stand besonders viel auf dem Spiel, da unentdeckte Mängel an den Schienen zu Entgleisungen führen konnten - mit potenziellen Folgen wie Schäden an der Ausrüstung, Betriebsstörungen, Umweltgefahren und, am kritischsten, Gefährdungen der menschlichen Sicherheit.
Die Lösung
CSX implementierte ein umfassendes autonomes Drohneninspektionssystem, das modernste Hardware, spezialisierte Software und maschinelles Lernen kombiniert, um die Inspektionsprozesse im Schienenverkehr zu transformieren.
Die Hardwarebasis der Lösung bildet die DJI Matrice 350 RTK-Drohne mit einer Phase One IXM 100-Kamera und einem 80-mm-Objektiv. Diese Kombination liefert hochpräzise, mit Geotags versehene Bilder aus einer exakten Flughöhe von 30 Metern über den Gleisen. Die Drohne wird von einer Hextronics Atlas-Drohnenstation aus betrieben, die Schutz bietet und über einen automatischen Akkuwechsel verfügt, wodurch ein kontinuierlicher Betrieb gewährleistet wird.
„Das FlytBase -Team hat hervorragende Arbeit bei der Entwicklung fortschrittlicher Bearbeitungsfunktionen geleistet. Wir können unsere Daten importieren und sicherstellen, dass die Drohne genau die benötigte Stelle über der Strecke überfliegt, mithilfe grundlegender photogrammetrischer Prinzipien Bilder aufnimmt und anschließend alle vorprogrammierten Missionen speichert“, so Anthony Foisy, leitender GIS-Ingenieur bei CSX Transportation.
Die Systemarchitektur umfasst:
- FlugsteuerungDie autonome Software FlytBase steuert präzise Flugrouten direkt über den Flugbahnen.
- Erkennungs- und VermeidungstechnologieDas CASIA G-System ersetzt menschliche visuelle Beobachter
- Unternehmensintegration: Kundenspezifische Arbeitsabläufe verbinden sich mit den unternehmensweiten GIS-Daten und Betriebssystemen von CSX.
- Edge-Verarbeitung: Maschinelle Lernmodelle werden lokal ausgeführt, um Fehler zu identifizieren
Dieser integrierte Ansatz ermöglicht es CSX, Inspektionen zu automatisieren, ohne den Bahnbetrieb zu stören, und gleichzeitig die Einhaltung der FAA-Vorschriften durch speziell eingeholte Ausnahmegenehmigungen für Operationen außerhalb der Sichtweite zu gewährleisten.
So funktioniert es
Der autonome Inspektionsablauf folgt einer sorgfältig abgestimmten Abfolge:
- MissionsplanungDas GIS-Team von CSX importiert unternehmensweite Gleisdaten in FlytBase, um an jedem Rangierbahnhof 50 bis 80 vorprogrammierte Missionen zu erstellen, wobei jede Mission bis zu 70 einzelne Wegpunkte enthält.
- Autonomer FlugSobald eine Strecke zur Inspektion freigegeben wird, erhält das System eine Benachrichtigung über Microsoft Azure und FlytBase Links. Die Drohne startet automatisch von ihrer Ladestation, fliegt die vordefinierte Route in 30 Metern Höhe über die Strecke und nimmt hochauflösende Bilder auf.
- DatenübertragungNach Abschluss der Mission kehrt die Drohne zum Atlas-Dock zurück, wo die Bilder drahtlos von der Phase-One-Kamera an ein Edge-Computing-Gerät in einem gesicherten Bungalow auf dem Bahngelände übertragen werden.
- FehlererkennungMaschinelle Lernalgorithmen verarbeiten die Bilder, um kritische Defekte zu erkennen, darunter:
- Schalterspalten größer als 1/8 Zoll
- Probleme mit der Verbindungsstange (fehlende/lockere Schrauben, Risse)
- Schienenlücken von mehr als 2 Zoll
- Probleme mit der Spurweite
- Ergebnisse & BenachrichtigungenDie erkannten Mängel werden auf einem Dashboard angezeigt, auf das die Wartungsteams über Tablets zugreifen können und das sie zu den genauen Stellen führt, die einer Inspektion oder Reparatur bedürfen.
- Akkutausch & NeustartWährend der Datenübertragung tauscht die Atlas-Dockingstation automatisch die Batterie der Drohne aus, sodass diese innerhalb weniger Minuten zu ihrer nächsten Mission starten kann.
Das System beinhaltet mehrere Sicherheitsmechanismen zur Aufrechterhaltung der Betriebssicherheit, darunter automatisierte Verfahren zum Umgang mit Signalverlusten oder anderen unvorhergesehenen Ereignissen.
Durchführung
Die Umsetzung der neuen Regelungen bei CSX erfolgte in enger Zusammenarbeit mit den Aufsichtsbehörden, insbesondere der Federal Aviation Administration (FAA). Das Team verbrachte mehrere Jahre damit, Beziehungen zu den Aufsichtsbehörden aufzubauen und ein überzeugendes Sicherheitskonzept für Flüge außerhalb der Sichtweite zu entwickeln.
„Wir arbeiten seit mehreren Jahren mit der Federal Aviation Administration (FAA) in den USA zusammen und haben unsere Abläufe so weit optimiert, dass wir nun ein Remote-Operationszentrum an unserem Hauptsitz in Jacksonville, Florida, betreiben“, so Anthony Foisy, Senior GIS Engineer bei CSX Transportation.
Die Implementierungsstrategie nutzte die physische Infrastruktur von Rangierbahnhöfen, wobei hohe Lichtmasten als natürliche Barrieren dienten, um Argumente zur „Infrastrukturmaskierung“ vorzubringen und so die Anträge auf Ausnahmegenehmigungen bei der FAA zu unterstützen. Dieser Ansatz, kombiniert mit umfassenden Ausfallsicherheitsmechanismen im FlytBase -System und der Kollisionsvermeidungstechnologie CASIA G, bildete die Grundlage für die behördliche Genehmigung.
CSX hat ein hybrides Betriebsmodell eingeführt, bei dem ein primärer Fernpilot (RPIC) vor Ort und ein zweiter Pilot im Remote Operation Center (ROC) in Jacksonville, Florida, die eigentliche Flugsteuerung über die FlytBase Schnittstelle übernimmt. Diese Lösung gewährleistet die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften bei gleichzeitig maximaler betrieblicher Effizienz.
Auswirkungen
Das autonome Drohneninspektionssystem hat in vielerlei Hinsicht erhebliche Vorteile für die Geschäftstätigkeit von CSX gebracht:
Erhöhte Sicherheit
Durch den Wegfall des Personals bei den Gleisinspektionen werden die Gefahren am Arbeitsplatz deutlich reduziert. Die Mitarbeiter müssen nicht mehr physisch Zugang zu potenziell gefährlichen Bereichen aktiver Rangierbahnhöfe erhalten, um Inspektionen durchzuführen. Dies entspricht perfekt dem Hauptgrundsatz von CSX, sicherzustellen, dass jeder „gesund nach Hause geht, wie er zur Arbeit gekommen ist“.
Verbesserte Fehlererkennung
Die Kombination aus hochauflösenden Bildern und Algorithmen des maschinellen Lernens ermöglicht die Erkennung extrem kleiner Defekte - bis zu einer Breite von 3,2 mm - mit gleichbleibender Genauigkeit. Diese Präzision übertrifft die von menschlichen Prüfern zuverlässig erzielbare, insbesondere bei der Inspektion der zahlreichen Weichen in stark frequentierten Rangierbahnhöfen.
„Die Breite einer Kreditkarte aus über 30 Metern Entfernung und bei einer Geschwindigkeit von elf Kilometern pro Stunde zu messen, ist eine Herausforderung. Deshalb wollten wir unbedingt mit den schwierigsten Aufgaben beginnen, damit alles Weitere im weiteren Verlauf einfacher wird“, so Patrick Barnett, Technischer Direktor, GIS-Dienste, CSX Transportation
Betriebskontinuität
Da Drohneninspektionen über den Gleisen und nicht auf ihnen stattfinden, kann der Bahnbetrieb während der Inspektionsarbeiten ungestört weiterlaufen. Dadurch werden die zuvor bei manuellen Inspektionen aufgetretenen betrieblichen Konflikte vermieden und ein reibungsloser Güterverkehr im gesamten CSX-Netz gewährleistet.
Schnelle Reaktion auf Defekte
Das System erkennt nicht nur Probleme, sondern leitet Wartungsteams über eine intuitive Benutzeroberfläche direkt zu den jeweiligen Problemstellen. Dieser optimierte Arbeitsablauf verkürzt die Zeit zwischen Fehlererkennung und -behebung drastisch und verhindert so, dass sich kleine Probleme zu größeren auswachsen.
Weit voraus
CSX plant für 2025 eine deutliche Ausweitung des Betriebs autonomer Drohnen und beabsichtigt, das System an zahlreichen Standorten innerhalb seines Streckennetzes zu aktivieren. Das Unternehmen hat bereits rund 30 Anwendungsfälle für die Technologie identifiziert, von denen acht aktuell implementiert sind und weitere in Entwicklung.
„In diesem Jahr werden wir dieses System an zahlreichen Standorten in unserem gesamten Streckennetz, einschließlich unserer Rangierbahnhöfe, in Betrieb nehmen“, so Patrick Barnett, Technischer Direktor, GIS-Dienste, CSX Transportation.
Zukünftige Anwendungen umfassen erweiterte Gleisinspektionsmöglichkeiten, wie die Messung von Querneigungsproblemen und die Erkennung von Schienenverformungen durch Wärmeausdehnung bei hohen Temperaturen. Das Team plant außerdem, die Inspektionen über Rangierbahnhöfe hinaus auf die gesamte Streckenführung auszudehnen, um das gesamte 32.000 Kilometer lange Streckennetz zu überwachen.
Darüber hinaus erforscht CSX Anwendungsfälle, die über den technischen Bereich hinausgehen, und arbeitet mit seinen Transport- und Maschinenbauabteilungen zusammen, um neue Möglichkeiten für den Einsatz autonomer Drohnentechnologie in seinen gesamten Betriebsabläufen zu identifizieren.
Abschluss
Die Einführung autonomer Drohnen bei CSX stellt einen revolutionären Ansatz für die Inspektion von Schieneninfrastruktur dar, der Sicherheit priorisiert und gleichzeitig die betriebliche Effizienz steigert. Durch die Kombination von Präzisionshardware, autonomen Flugfähigkeiten und fortschrittlichem maschinellem Lernen hat CSX ein System entwickelt, das selbst kleinste Schienenfehler erkennt, die potenziell zu Entgleisungen führen könnten.
„Dies war eine großartige Gemeinschaftsleistung unserer Technologieabteilung, unserer Ingenieure, der Bundesregierung und all unserer Technologiepartner. Je sicherer wir arbeiten können, desto besser wird es letztendlich allen gehen - unseren Mitarbeitern, den Gemeinden, unseren Aktionären und allen unseren Partnern“, so Patrick Barnett, Technischer Direktor, GIS-Dienste, CSX Transportation.
FAQs
Frage 1: Wie setzt CSX Drohnen zur Inspektion der Eisenbahninfrastruktur ein?
CSX setzt autonome Drohnen mit hochauflösenden Kameras ein, die vorab festgelegte Routen über Bahnanlagen abfliegen, um detaillierte Bilder von Gleisen, Weichen und Schienenstößen aufzunehmen. Diese Bilder werden mithilfe von Algorithmen des maschinellen Lernens analysiert, die Defekte von nur 3,2 mm Größe erkennen können. Die Ergebnisse werden den Wartungsteams umgehend über Tablets zur Verfügung gestellt.
Frage 2: Welche behördlichen Genehmigungen sind für den Betrieb autonomer Drohnen auf Eisenbahnstrecken erforderlich?
Eisenbahnunternehmen benötigen für Flüge außerhalb der Sichtweite (BVLOS) spezielle Ausnahmegenehmigungen der Federal Aviation Administration (FAA). CSX sicherte sich diese Genehmigungen durch die Entwicklung eines umfassenden Sicherheitskonzepts, die Implementierung von Kollisionsvermeidungssystemen und die Nutzung eines Betriebsmodells mit Piloten vor Ort und Fernpiloten.
Frage 4: Welche Mängel können autonome Drohnensysteme an Eisenbahngleisen erkennen?
Das System kann kritische Schienenfehler erkennen, darunter Weichenspalten von mehr als 3 mm, Probleme mit Schienenstößen (fehlende oder lose Schrauben, Risse), Schienenspalten von mehr als 50 mm und Spurweitenabweichungen. Diese Funktionen tragen dazu bei, Entgleisungen zu verhindern, indem Probleme erkannt werden, bevor sie zu kritischen Sicherheitsrisiken werden.
Frage 3: Wie hoch ist der Return on Investment für die Implementierung autonomer Drohneninspektionen im Bahnbetrieb?
Obwohl keine konkreten ROI-Zahlen veröffentlicht wurden, liegt der Nutzen in der Vermeidung kostspieliger Ausfälle, der Reduzierung von Betriebsstörungen, der Erhöhung der Arbeitssicherheit und der Ermöglichung häufigerer und regelmäßigerer Inspektionen. Das System ermöglicht zudem Trendanalysen, um sich anbahnende Probleme zu erkennen, bevor Notfallmaßnahmen erforderlich werden.
Häufig gestellte Fragen
Frage 1: Wie setzt CSX Drohnen zur Inspektion der Eisenbahninfrastruktur ein?
CSX setzt autonome Drohnen mit hochauflösenden Kameras ein, die vordefinierte Routen über Bahnanlagen abfliegen, um detaillierte Bilder von Gleisen, Weichen und Schienenstößen aufzunehmen. Diese Bilder werden mithilfe von Algorithmen des maschinellen Lernens analysiert, die Defekte von nur 3 mm Größe erkennen können. Die Ergebnisse werden den Wartungsteams umgehend über Tablets zur Verfügung gestellt.
Frage 2: Welche behördlichen Genehmigungen sind für den Betrieb autonomer Drohnen auf Eisenbahnstrecken erforderlich?
Eisenbahnunternehmen benötigen für Flüge außerhalb der Sichtweite (BVLOS) spezielle Ausnahmegenehmigungen der Federal Aviation Administration (FAA). CSX sicherte sich diese Genehmigungen durch die Entwicklung eines umfassenden Sicherheitskonzepts, die Implementierung von Kollisionsvermeidungssystemen und die Nutzung eines Betriebsmodells mit Piloten vor Ort und Fernpiloten.
Frage 3: Welche Mängel können autonome Drohnensysteme auf Eisenbahngleisen erkennen?
Das System erkennt kritische Schienenfehler wie Weichenspalten von mehr als 3 mm, Probleme mit Schienenstößen (fehlende oder lose Schrauben, Risse), Schienenspalte von mehr als 50 mm und Spurweitenabweichungen. Diese Funktionen tragen dazu bei, Entgleisungen zu verhindern, indem Probleme erkannt werden, bevor sie zu kritischen Sicherheitsrisiken werden.
Frage 4: Wie hoch ist der Return on Investment für die Implementierung autonomer Drohneninspektionen im Bahnbetrieb?
Obwohl keine konkreten ROI-Zahlen veröffentlicht wurden, liegt der Nutzen in der Vermeidung kostspieliger Ausfälle, der Reduzierung von Betriebsstörungen, der Erhöhung der Arbeitssicherheit und der Ermöglichung häufigerer und regelmäßigerer Inspektionen. Das System ermöglicht zudem Trendanalysen, um sich anbahnende Probleme zu erkennen, bevor Notfallmaßnahmen erforderlich werden.