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Lernanwendung EVE

Weichenstellung für die Zukunft

11/2018 – Mit innovativen Trainings in einer virtuellen Realität sorgt die Deutsche Bahn auch außerhalb des Konzerns für Furore. Mit der neuen EVE-Lernanwendung „mechanisches Stellwerk“ kommt nun ein weiterer Baustein für eine moderne Ausbildung ins digitale Klassenzimmer.

Die Deutsche Bahn hat die Zukunft im Blick: Virtual Reality (VR) ist im Konzern inzwischen ein fester und notwendiger Bestandteil in der Aus- und Weiterbildung und regelmäßigen Trainings von Mitarbeitern. In verschiedenen Geschäftsfeldern werden bereits kundenspezifische Trainings genutzt, zum Beispiel für ganz unterschiedliche Lerninhalte rund um den ICE 4. Auch weitere Schulungsanwendungen können schnell umgesetzt werden. Dafür hat DB Systel mit EVE (Engaging Virtual Education) ein Virtual Reality Framework entwickelt, auf dessen Basis individuelle Lernanwendungen implementiert werden können. Außerhalb des Konzerns finden die Aktivitäten große Beachtung: Als das Lernkonzept Ende August auf der IFA in Berlin vorgestellt wurde, berichteten so gut wie alle überregionalen Medien darüber.

Aus gutem Grund: Die interaktiven 3-D- und VR-Lerninhalte werden mit EVE ortsunabhängig vermittelt – ganz ohne Wartezeiten oder Reisekosten. Die praxisnahen Trainings ermöglichen den Mitarbeitern Handlungssicherheit in komplexen Arbeitsprozessen, obwohl keine realen Lernobjekte zur Verfügung stehen.

Mechanische Stellwerke ganz digital

Der jüngste Lerninhalt simuliert ein mechanisches Stellwerk in der virtuellen Realität und dient der Qualitätssicherung bei der Aus- und Fortbildung von Fahrdienstleitern. „Ein Fahrdienstleiter wird vor allem dafür benötigt, dass er die sicherheitsrelevanten Handlungen übernimmt, zum Beispiel stellt er Signale und Weichen. Aber wenn ein Stellwerk eine Störung hat, muss der Fahrdienstleiter mit betrieblichen Ersatzhandlungen weiterhin den Betrieb sicherstellen“, erklärt Marc Schuchardt. Der Product Owner ist bei DB Netz AG (GE Regionalnetze) zuständig für die Lernsimulation. Aber die Aus- und Fortbildung von Fahrdienstleitern bei älteren Bauformen gestaltet sich im Praxistraining schwierig, insbesondere bei mechanischen und elektromechanischen Stellwerken. Noch immer sind bundesweit mehrere Hundert dieser Stellwerke in Betrieb. Diese werden zwar schrittweise modernisiert oder abgelöst, allerdings schreitet dieser Prozess nur langsam voran. Daher gibt es auch weiterhin – zumindest mittelfristig – Bedarf an entsprechend geschultem Fachpersonal. In einer realen Umgebung und im Livebetrieb können allerdings Fehler und Gefahren sowie deren Auswirkungen nicht trainiert werden.

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Ein Fahrdienstleiter durchläuft weiterhin seine übliche Ausbildung. Diese kann jedoch nun dank der VR-Simulation auch bei der Fortbildung mit mehr Praxis angereichert werden.

Marc Schuchardt, Product Owner VR Stellwerksimulation bei DB Netz AG (GE Regionalnetze)

Aus diesem Grund wurde für eine entsprechende Simulation der real nicht existierende Musterbahnhof „Linksdorf“ in die VR übertragen. Damit soll die Lernanwendung bestehende Aus- und Fortbildungen auf mechanischen Stellwerken ergänzen und so Handlungssicherheit gewährleisten. „Ein Fahrdienstleiter durchläuft weiterhin seine übliche Ausbildung. Diese kann jedoch nun dank der VR-Simulation auch bei der Fortbildung mit mehr Praxis angereichert werden“, sagt Marc Schuchardt. Die Simulation ersetzt allerdings nicht die Ausbildung an bestehenden Lehrstellwerken. Das liegt auch daran, dass eine VR-Simulation ab und zu an ihre Grenzen stößt. „Derzeit lässt sich noch nicht alles in der VR praktikabel darstellen. Wenn in einem Arbeitsschritt zum Beispiel etwas handschriftlich notiert werden muss, funktioniert das noch nicht“, erklärt Stephan Hecker von DB Systel. Er ist auf Entwicklerseite für die Lernanwendung zuständig.

Das echte Stellwerk ist nicht aus der Ausbildung wegzudenken, jedoch können mit dem VR-Stellwerk das Grundverständnis ausgebaut und die Folgen von Fehlern besser simuliert werden. „Wir wollen mit der VR-Anwendung vor allem Fehler simulieren, die in einem echten Stellwerk nicht simulierbar sind. So wird den Fahrdienstleitern ortsunabhängig das entsprechende Lehrwissen beigebracht, um zum Beispiel in solchen Situationen richtig zu reagieren“, sagt Stephan Hecker.

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In der EVE-Simulation wird ein mechanisches Stellwerk realistisch dargestellt und interaktiv von Nutzern bedient. Verschiedene Testszenarien werden dafür in Echtzeit auf einem Tablet aktiviert.

Wir wollen mit der VR-Anwendung vor allem Fehler simulieren, die in einem echten Stellwerk nicht simulierbar sind.

Stephan Hecker, Projektleiter DB Systel

Mit der EVE Virtual Reality-Lernanwendung ist also künftig ein praxisnahes Training möglich, inklusive Fehlersimulation und ohne die Verfügbarkeit von realen Lehrstellwerken. „Wir hatten zwei Termine in einem Stellwerk, wo uns der Bezirksleiter Betrieb genau die Tätigkeitsschritte erklärt hat, mit denen ein Fahrdienstleiter den Regelbetrieb gewährleistet“, erklärt Stephan Hecker das Vorgehen bei der Entwicklung. Zuerst wurde dieser Regelbetrieb simuliert, da er fachlich höchst komplex ist. Vor Ort wurden Fotos gemacht, der gesamte Prozess wurde aufgeschrieben. Aus dem gesammelten Material wurde erst einmal eine 2-D-Anwendung fürs Tablet gebaut. „Eigentlich war die Anwendung nur ein Arbeitswerkzeug. Doch offenbar ist sie uns so gut gelungen, dass sie inzwischen von DB Training bei Schulungen eingesetzt werden soll“, erzählt Stephan Hecker.

In der 3-D-Anwendung, die daraus entstanden ist, begibt sich der Fahrdienstleiter über eine spezielle Brille direkt in dieses virtuelle, also real nicht existierende Stellwerk. Sensoren in der Brille reagieren auf jede Kopfbewegung, es wirkt für den Nutzer so, als wäre er wirklich vor Ort. Alles sieht dort aus wie im ihm bekannten mechanischen Stellwerk – und kann auch entsprechend genutzt werden: Das Betätigen der Bedienelemente erfolgt wie in der Realität und löst die entsprechenden Funktionsabläufe aus – und das komplett gefahrlos, schließlich führt ein Fehler nur dazu, dass der Betrieb in der Simulation zum Erliegen kommt.
Dafür wurde die gesamte Stellwerkslogik mit allen Abhängigkeiten zwischen dem Musterbahnhof und den Nachbarbahnhöfen berücksichtigt. Dieser Regelbetrieb ist bereits fertiggestellt. „Das Pflichtprogramm ist erfüllt: Wir haben jetzt einen Stand, dass das Stellwerk in der Simulation eins zu eins so funktioniert wie in der Realität“, sagt Marc Schuchardt.

Hier sind Störungen erwünscht

Bis Ende des Jahres wird dann die Möglichkeit implementiert, dass Störungen simuliert werden können: Während die zu schulenden Mitarbeiter im virtuellen Stellwerk agieren, können Schulungsleiter mittels einer speziell dafür entwickelten Tablet-Anwendung Störungsszenarien starten, die es zu lösen gilt. So wird die Handlungssicherheit des Fahrdienstleiters in Störsituationen erhöht, da tatsächlich jede denkbare Fehlersituation trainiert werden kann. Zum Beispiel lassen sich Bedienelemente am Bahnhofsblock stören, aber auch Hilfestellungen für den Lernenden einblenden. Diese werden direkt im Sichtfeld des Nutzers angezeigt. Ein realistischer 3-D-Sound sorgt zudem für ein noch intensiveres Schulungserlebnis.

Die Umsetzung der Anwendung ist ein Gemeinschaftsprojekt, bei dem das EVE-Team von DB Systel eng mit der Geschäftseinheit Regionalnetze der DB Netz AG, DB RegioNetz Infrastruktur GmbH, und DB Training zusammenarbeitet. Bereits im Dezember dieses Jahres soll die VR-Simulation den Regel- und Störbetrieb abdecken und somit für einen ersten Piloten in 2019 zur Verfügung stehen. Ein weiterer Beleg dafür, wie innovativ und zukunftsweisend die Ausbildung bei der Deutschen Bahn ist.