Dank KI: bessere Überwachung für weniger Geld

Die Stützmauern von Bahnstrecken sind Wind, Wetter und Temperaturschwankungen ausgesetzt: Da ist erhöhte Aufmerksamkeit gefragt. Eine Machbarkeitsstudie der EPFL und der Matterhorn Gotthard Bahn untersucht die Überwachung mittels künstlicher Intelligenz.

«Zuerst wollten wir die Schäden der Bahnschwellen scannen lassen, um sie zu bewerten. Diese waren auf dieser Strecke aber zu neu. Für solche Aufnahmen braucht es zudem Ultrahochfrequenzkameras, die das Budget unseres Forschungsprojekts gesprengt hätten», erläutert Florent Forest, wissenschaftlicher Mitarbeiter im Labor für «Intelligent Maintenance and Operations Systems» (IMOS) an der EPFL. Traurig ist er darüber aber nicht: «Stützmauern eigenen sich besser, denn die Objektive im Messwagen können sie deutlich erfassen und sie sind anfällig für Risse und andere Abnutzungserscheinungen.»

Die regelmässige Überprüfung der Matterhorn Gotthard Bahn (zu Fuss) wird zudem mittels KI optimiert. «Die Inspektoren können nur kurze Beschreibungen und eine grobe Kategorisierung der Schäden festhalten. Dabei fehlen die exakte Position und der Schweregrad. Bei einer mehreren hundert Meter langen Betonwand ist das eine grosse Einschränkung», so Florent Forest. «Zur Strecke gehören noch weitere Schutzvorrichtungen wie etwa Stein- oder Blockmauern. Schäden sind so schwerer zu entdecken, denn sie können in den Zwischenräumen versteckt sein», fährt er fort. Darum haben das IMOS-Labor und das Bahnunternehmen ein Zustandsmonitoring der Mauern mittels Bildvergleich gewählt. «Gestartet sind wir mit einer bunten Auswahl an Fotos, auf denen Mauern mit und ohne Schäden abgebildet waren, und haben anschliessend ein neuronales Netz darauf trainiert, sie einzustufen. Anschliessend haben wir festgelegt, wie das System Entscheidungen trifft, um einen Schaden auf der Strecke zu finden und dessen Schweregrad zu bestimmen.»

Als in der Schweiz einzigartiges Projekt wird diese Machbarkeitsstudie bis Ende Jahr zwischen Zermatt und Brig sowie Brig und Disentis durchgeführt.