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Während der letzten Jahre gab es verschiedene Projekte zur Erhöhung der Länge von Güterzügen über das heutige Maß hinaus. Eine wesentliche fahrzeugseitige Herausforderung dabei ist die Zuglängsdynamik. Sowohl aus technischen als auch aus betrieblichen Gründen erscheinen daher im Zug verteilte Triebfahrzeuge sinnvoll. Derartige Züge wurden in verschiedenen Konfigurationen im Shift2Rail-Projekt DYNAFREIGHT untersucht. Dabei wurden inhomogen beladene Züge mit einer voll beladenen und einer halbvollen Hälfte als kritisch identifiziert. Es zeigt sich, dass die Charakteristik der Lastabbremsung/ des Lastwechsels dafür verantwortlich ist. Durch gleiche Bremskräfte bei ungleichen Massen entstehen hohe Kräfte, unabhängig von der pneumatischen Bremse. Das bedeutet, dass auch eine ep-Bremse für derartig inhomogen beladene Züge keine Abhilfe schafft. Insgesamt existiert in verschiedenen Bereichen weiterer Untersuchungsbedarf, um überlange Güterzüge im Allgemeinen zu ermöglichen.

Gefahrensituationen durch Hindernisse vor dem Fahrzeug gehören im Stadtbahnverkehr zum Alltag. Sollen Hindernis und Fahrzeug vor Kollisionen geschützt werden, müssen die Bremswege kurz sein, was schnelle Reaktionszeiten sowie entsprechend hohe Verzögerungswerte erfordert. Vor allem stehende Fahrgäste können durch einen Ruck umfallen und sich verletzen. Für das Bremsmanagement ergibt sich daraus ein Konflikt bezüglich des Schutzziels: Fahrzeug, Hindernis oder Fahrgast. Auf Stadtbahnfahrzeugen sind Halteruck­begrenzungen implementiert und im Betrieb getestet worden, die über die reine Komfortanforderung hinaus auch eine sicherheitliche Anforderung erfüllen. Das Schwingungsverhalten der Fahrzeuge wurde mit einer Software zur Mehrkörper-Simulation modelliert und auf Basis der Ergebnisse der Betriebsmessungen verifiziert. Künftig soll auch das durch den Ruck angeregte Bewegungsverhalten des Fahrgastes modelliert werden, um Rückschlüsse auf die Qualität der Bremssteuerung und etwaiger Verbesserungspotenziale zu ermöglichen.

Lange Zeit kannte der größte Teil von Schienenfahrzeug-Kompressoren nur die Betriebsmodi „Ein“ und „Aus“. Mit Intelligent Air Control gibt es nun einen Ansatz, mit dem Schienenfahrzeug-Kompressoren, vorzugsweise Kolbenkompressoren, abhängig vom jeweiligen Betriebszustand des Fahrzeugs Luft in unterschiedlicher Menge fördern. Eine halbierte Drehzahl verringert die Lärmemissionen abhängig vom eingesetzten Kompressor deutlich. Im Umkehrschluss lässt sich die Förderleistung mit der intelligenten Steuerung erhöhen, was wiederum Spielräume zum Reduzieren der Nennleistung der Aggregate öffnet. Dabei bringt die Steuerung bislang im Gegensatz stehende Anforderungen in Einklang: Kurze Auffüllzeiten (durch Drehzahlerhöhung) und wenig Lärm (durch Drehzahlabsenkung). Geschickt ausgelegt, kann sie außerdem den Hilfsluftkompressor überflüssig machen.

Bremssteuerungen von Schienenfahrzeugen sind so unterschiedlich wie die Fahrzeuge selbst: Schließlich bilden die Steuerungen ab, welche Anforderungen der Betreiber aufgrund des spezifischen Einsatzprofils an die Bremssysteme stellt. Diese Individualität macht die Integration der Bremssteuerungen ins Fahrzeug jedoch extrem aufwendig – für nahezu jedes Projekt ist eine eigens entwickelte Lösung nötig. Entsprechend hoch sind folglich Integrationsaufwand, Entwicklungsdauer und damit auch die Kosten. Bei der Entwicklung von Schienenfahrzeugen steht deshalb der nächste Schritt der Systemintegration an: Einbaufertige Brems­steuerungs­module (Brake Control Module, BCM), konfiguriert aus einem universalen Baukasten und funktional integriert in vormontierten Containern oder Gerüstrahmen, bilden die allermeisten gängigen Steuerungskonfigurationen ab und erleichtern damit bei gleichzeitig gestiegenem Mechatronikanteil die Beherrschung hoher Komplexität.