Mat4Rail war ein strategisches Projekt im Rahmen des Shift2Rail Joint Undertaking Programms der Europäischen Union mit renommierten Partnern wie: Siemens, Bombardier, Thales, Alstom, Talgo, Deutsche Bahn und Kapsch. Mat4Rail war ein offen ausgeschriebenes Projekt mit einer zweijährigen Laufzeit und einem Gesamtbudget von 3,5 Mio. € mit 16 Partnern.
Das Gesamtziel des Mat4Rail-Projekts war es, die Grundlage zu schaffen für:
- Erhöhung der Kapazität und des Fahrgastkomforts durch integrierte Modularität der Zuginnenausstattung
- Verringerung des Zuggewichts durch den Ersatz von Metallteilen durch faserverstärkte Polymere (FRP)
Spirit Design war federführend bei der Entwicklung der innovativen Fahrerkabine und beteiligte sich an der Entwicklung des innovativen Plug & Play-Systems.
Zukünftige Anforderungen
Analyse von Trends und Steakholder-Bedürfnissen
Der Führerstand ist in der Regel ein Raum, der sich im vorderen und/oder hinteren Bereich eines Zuges befindet und alle Bedienelemente für das Manövrieren des Zuges enthält. Um für die Zukunft zu planen, wurde eine Feldforschung bei den Österreichischen Bundesbahnen durchgeführt, bei der sieben verschiedene Zugmodelle evaluiert wurden und tiefe Einblicke in Layout und Design gewonnen wurden.
Ergänzt wurde die Forschung durch Expertengespräche in der europäischen Bahnindustrie und bei Betreibern. Begleitet wurde dies von einer gründlichen Trendanalyse zu Materialien, Ergonomie, Zukunftstechnologien und Innovationen in der globalen Bahnindustrie.
Fahrerpulte und -kabinen in vergleichbaren Branchen wie der Automobil-, Luftfahrt- und Schifffahrtsindustrie sowie von Arbeitsmaschinen, z. B. in der Landwirtschaft oder im Baugewerbe, wurden ergänzend ausgewertet, um eine ganzheitliche Wissensbasis über die große Vielfalt von Fahrerpulten zu erhalten.
Designentwicklung
Die Zukunft der Fahrerkabinen gestalten
Die fortschreitende technologische Entwicklung hin zum vollautomatischen Zugbetrieb (ATO) bietet neue Möglichkeiten der funktionalen Gestaltung für Zugführer und Fahrgäste gleichermaßen. Die beiden sich daraus ergebenden Betriebsarten „Fahrgastbetrieb“ und „Triebfahrzeugführerbetrieb“ basieren auf den Möglichkeiten, die der GoA (Grad der Automatisierung) Level 2 & 3 bietet. Neue Möglichkeiten ergeben sich, wenn der Führerstand nicht ständig vom Triebfahrzeugführer besetzt ist. Sie kann von den Fahrgästen geöffnet und genutzt werden und bietet so ein einzigartiges Erlebnis. Dies erfordert neue Lösungen für Sicherheit, Sitze, Bedienelemente und Mensch-Maschine-Schnittstellen sowie für den Zugang zur Fahrerkabine. Über 100 Ideen wurden zu 7 ganzheitlichen Konzepten geformt, die technisch analysiert wurden, um die beste Lösung für die Zukunft zu ermitteln. Die Shift2Rail-Partner entschieden sich für ein Designkonzept, das in einem agilen Prozess iterativ entwickelt wurde.
Virtueller Prototyp
Die Zukunft erleben
Als Endergebnis des Mat4Rail-Projekts entwickelte Spirit Design einen virtuellen Prototyp des Zuges der Zukunft. Dieser virtuelle Prototyp zeigt die beiden Designentwicklungen von WP8 Innovative Drivers Desk (Leitung: Spirit Design) und WP6 Innovative Plug & Play System (Leitung: Navigator, Unterstützung: Spirit Design). Dazu wurde ein neutrales Zugmodell von Spirit Design konzipiert und vom Projektpartner INDAT gebaut. Es handelt sich um eine Mischform zwischen einem Nahverkehrszug und einem Interregio-Zug. Das endgültige Designkonzept umfasst eine sehr kompakte und bedarfsgerechte Fahrerkabine mit einem multifunktionalen HMI-Tablet, einem Großbildschirm mit modernem Augmented-Reality-Dashboard und einem Head-up-Display. Darüber hinaus ersetzen Vitalitätssensoren das Totmann-Pedal und es wurde ein einfaches, aber komfortables Sitzkonzept entwickelt, das einen einfachen Wechsel der Sitzmodelle ermöglicht. Es wurde entwickelt, um die Funktionalitäten zu präsentieren, die die beiden Hauptszenarien „Beifahrer-Modus“ und „Fahrer-Modus“ ermöglichen.
Virtueller Prototyp für innovative Plug & Play-Systeme
Um die Funktionsprinzipien und Funktionalitäten der Designentwicklungen des Projektpartners NAVIGATOR realistisch darzustellen, wurde dem Innenraum des virtuellen Prototyps große Aufmerksamkeit gewidmet.
Dieses Projekt wurde vom Gemeinsamen Unternehmen Shift2Rail im Rahmen des Forschungs- und Innovationsprogramms Horizont 2020 der Europäischen Union mit der Finanzhilfevereinbarung Nr. 777595 gefördert.
