ETCS L 1 Technische Lösungen zu betrieblichen und sicherungstechnischen Anforderungen. ETCS Level 1. Technische Lösungen

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Jasmin Elvira Beltz
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1 ETCS Level 1 Technische Lösungen zur Erfüllung der betrieblichen und sicherungstechnischen Anforderungen 1

2 Betriebliche Anforderungen Kapazitätssteigerung Keine Kapazitätsverluste Unterstützung des bestehenden Betriebsverfahren Hoch verfügbar Wirtschaftliche Implementierung Sicherungstechnische Anforderungen Anhebung der Sicherheit Sicherheitsverantwortung vom Mensch zur Technik Kompatibel zur bestehenden Signaltechnik Ausfallsicher 2

3 ETCS L1 bietet derzeit 4 Realisierungsmöglichkeiten Grundanwendung Infill mit Balisen Infill mit Euroloop Infill mit Balisen und Euroloop In Zukunft Infill mit GSM-R Limited Supervision 3

4 ETCS Level 1 Basisanwendung braking distance braking distance SvL release speed 4

5 ETCS Level 1 mit Balisen - Infill braking distance braking distance SvL release speed 5

6 ETCS Level 1 mit Euroloop - Infill braking distance braking distance SvL 6

7 ETCS Level 1 mit Balisen und Euroloop - Infill braking distance braking distance SvL 7

8 Intelligenter Einsatz von Infill Funktionalität ist bestimmend für den Ablauf des Verkehrs auf einer Strecke 8

9 Kriterien zur Bestimmung von Infill Streckenhöchstgeschwindigkeit Fahrplangeschwindigkeit der Züge Bremswege der Züge Verkehrsart der Strecke Artrein Mischverkehr 9

10 Brem skurven (theoretisch)schnellbrem sung bestimmen den Standort des Vorsignals m Personenzug 140 BH a = 0,9 m/s2 [k m /h ] m 710 m Schnellzugzug 180 BH a = 1,2 m/s2 Güterzug 80 BH a = 0,55 m/s [m] 10

11 optimiertes Fahren = optimierte Infill Information Infill Information muss vor dem Betriebs- Bremseinsatzpunkt des Normzuges liegen Infill Information soll Aufwertung ermöglichen Erfahrungswert: Betriebsbremsweg ~ Schnellbremsweg /

12 Betriebsbremskurve (theoretisch) m Personenzug 140 BH [km/h] m 1010 m a = 0,64 m/s2 Schnellzugzug 180 BH a = 0,84 m/s2 Güterzug 80 BH a = 0,39 m/s [m] 12

13 Betriebsbremskurve (theoretisch) [km/h] Personenzug 140 BH a = 0,64 m/s2 Schnellzugzug 180 BH a = 0,84 m/s2 Güterzug 80 BH a = 0,39 m/s2 [m] 13

14 200 Betriebsbremskurve (theoretisch [km/h] Personenzug 140 BH a = 0,64 m/s2 Schnellzugzug 180 BH a = 0,84 m/s2 Güterzug 80 BH a = 0,39 m/s [m] Weg 1/

15 200 Betriebsbremskurve (theoretisch [km/h] 1550 Personenzug 140 BH a = 0,64 m/s2 Schnellzugzug 180 BH a = 0,84 m/s2 Güterzug 80 BH a = 0,39 m/s2 [m] Weg 1/4 15

16 VS Anwendung Beispiel HS1 3 c b 2 1 a δ Balise Berechnungsregel für Infill Infillbalise 1 (HS1) δ 1 * 0,7 4 jedoch mindestens 300 m, Infillbalise 2 (HS1) Infillbalise 3 (HS1) δ 1 * 0,7 2 δ 0,7 16

17 Woher bezieht ETCS L1 die Fahrweginformation Schnittstelle am Signal (Regelfall) Bei komplexen Bahnhofkonfigurationen Schnittstelle zum Stellwerk 17

18 Infill Funktionalität zur Erhöhung der Sicherheit 18

19 Euroloop zur Erhöhung der Sicherheit full Vrel supervision = 0 Override authority mode (written order) SvL ~10 m 19

20 Bisher Alles Wunderbar Wo ist der Haken? 20

21 ETCS Bremskurven Tests auf der ÖBB Pilotstrecke ETCS - Reisezug Einfahrt Zurndorf Gleis 4 Messfahrt am 3. Nov ca m vor SVL (ab km 61,270) betrieblich nicht nutzbar, da V unter 10 km/h und benötigte Zeit für 80 m etwa 50 sec! t [sec] V [km/h] t [sec] 50 V [km/h] Bstg.ende ca. 61,350 SVL=Dangerpoint 61,391 Signal 61, ,900 60,950 61,000 61,050 61,100 61,150 61,200 61,250 61,300 61,350 61,400 61,450 km-lage 21

22 ETCS Bremskurven Tests auf der ÖBB Pilotstrecke ETCS - Güterzug Einfahrt Zurndorf Gleis 4 Messfahrt am 2. Nov V [km/h] t [sec] ca m vor SVL (ab km 61,270) betrieblich nicht nutzbar, da V unter 5 km/h und benötigte Zeit für 80 m etwa 70 sec! t [sec] V [km/h] SVL=Dangerpoint 61, Signal 61, ,000 61,050 61,100 61,150 61,200 61,250 61,300 61,350 61,400 61,450 km-lage 22

23 Resultierende Konsequenzen Reisezüge Einfahrzeit wird länger Geplante Haltepunkte werden (oft) nicht erreicht Geschwindigkeitsabhängige Türen öffnen vor Stillstand des Zuges Frachtzüge Einfahrzeit wird deutlich länger Züge kommen m vor dem Signal zum Stillstand Nutzbare Gleislänge wird reduziert 23

24 Lösungen Abstand zum Gefahrenpunkt erhöhen Implementieren von Durchrutschwegen Festlegen einer Entlassungsgeschwindigkeit Auswirkungen Aufwändige Umbauten (meistens nicht möglich) Umbauten an der Sicherungsanlage (Kosten) Führt zu Fahrtausschlüssen (Kapazitätseinschränkung) Reduktion der Sicherheit 24

25 Die dargestellt Problematik ist NICHT Auf Level 1 beschränkt 25

26 Möglichkeiten zur Kapazitätssteigerung Volle Nutzung des Geschwindigkeitsprofiles einer Fahrstrasse durch Führerraumsignalisierung 26

27 Geschwindigkeitsprofil einer Fahrstrasse: Fahrweg ETCS Profil (cab-signalling) Zeitgewinn Konventionell signalisiertes Profil 27

28 Zusammenfassung Betriebliche Anforderungen Kapazitätssteigerung» Kaum möglich Keine Kapazitätsverluste» Optimierter Einsatz von Infill» Volle Nutzung von cab signalling Unterstützung des bestehenden Betriebsverfahren» ETCS L1 erfordert keine wesentlichen Änderungen bestehender Betriebsverfahren Hoch verfügbar» Dezentralisierung schützt vor Totalausfällen Wirtschaftliche Implementierung» Kosten deutlich unter Level 2 28

29 Zusammenfassung Sicherungstechnische Anforderungen Anhebung der Sicherheit» ETCS L1 erfüllt SIL 4 Anforderung Sicherheitsverantwortung vom Mensch zur Technik» Konsequente Anwendung von cab signalling Kompatibel zur bestehenden Signaltechnik» Einfache Anbindung an alle bestehenden Sicherunssysteme Ausfallsicher» Verwenden hochwertiger Bauteile 29

30 Danke 30

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