Verkehrsüberwachung am Gotthardtunnel (Brandfrüherkennung)

Testsystem "Thermo Portal" am Gotthardtunnel

Feuer ist eine Urangst der Menschheit. Gerade jetzt in der Ferienzeit wird das Thema wieder aktuell. Viele Urlauber fahren in den Süden und passieren dabei längere Tunnel wie beispielsweise den Gotthard- oder Tauerntunnel. Es gab in den letzten Jahren einige verheerende Tunnelbrände, als tragischster ist wohl der Brand im Gotthard-Tunnel im Jahr 2001 zu nennen. Meist sind es defekte Bremsen an Fahrzeugen oder die Entzündung leicht entflammbarer Ladung, die sich zu Katastrophen potenzieren können.

Zur Brandfrüherkennung in Tunneln, betreibt unsere Firma in Kooperation mit dem Schweizer Partner ECTN Grundlagenforschung und ein Testsystem am Gotthardtunnel. Das Projekt mit dem Namen „Thermo Portal“ soll frühzeitig durch permanentes Abscannen des Verkehrs potentiell gefährliche Fahrzeuge herausfiltern, ohne jedoch den fließenden Verkehr zu behindern.

Das Verkehrsüberwachungssystem „Thermo Portal“ besteht aus vier wesentlichen Bestandteilen:

• 3D-Laserscanner
• Videokameras
• Infrarot-Linienkameras
• Auswertesoftware

Die Laserscanner sammeln Informationen wie Breite, Höhe, Länge, Art der Nutzlast und Anzahl der Achsen der aufgenommenen Fahrzeuge. Danach wird ein komplettes 3D-Modell für jedes aufgenommene Fahrzeug erzeugt und der Fahrzeugtyp (LKW, PKW, Bus) automatisch ermittelt. Die Daten werden auf einem Montitor angezeigt und in einer Datenbank gespeichert.

Die Infrarot-Linienkameras generieren mit einer hohen Bildfrequenz ein fortlaufendes Temperaturprofil und können dabei so genannte Hotspots erkennen. Das sind Teile des Fahrzeugs, an denen die reguläre Temperatur deutlich erhöht ist. Die gewonnenen Temperaturverteilungen werden über das 3D-Fahrzeugmodell als Pseudo-Farbtextur gelegt. Um ein vollständiges Bild der Situation zu bekommen, werden außerdem die lokalen Wetterdaten wie Temperatur, Feuchte, Wind und Niederschlag gemessen und aufgezeichnet. Die Herausforderung besteht darin die gemessene Temperatur automatisch brandgefährdeten Fahrzeugteilen wie Rädern, Auspuff, etc. zuzuordnen und deren Temperatur mit individuellen Alarmschwellen abzugleichen. Derzeit wird an diesen kritischen Temperaturwerten geforscht.

Ziel ist es, dass der Betreiber der Verkehrsüberwachung oder ein autonomes System potentiell gefährliche Fahrzeuge erkennt und diese frühzeitig aus dem Verkehr leitet um zu verhindern, dass es in den Tunnel einfährt. Fahrzeugdaten und die 3D-Thermobilder werden in einer Datenbank zur weiteren Analyse und Auswertung gespeichert.

Eine Testinstallation befindet sich am Südportal des Gotthard-Tunnel. Durch die Hotspot-Lokalisierung sind Erkennungen von technischen Störungen möglich, wie beispielsweise heiße Radlager und überhitzte Reifen.

Softwarelösung, 3D-Modell eines Fahrzeugs