Experience with testing and approval of ETCS Level 2 track side equipment

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1 TÜV SÜD AG Lighthouse lite event, Copenhagen 2014 Experience with testing and approval of ETCS Level 2 track side equipment

2 Lighthouse Event Copenhagen 2014 Phase, Meilenstein Akteur AN ÖBB BMVIT Benannte Stelle Bemerkungen Vergabe PHASE A Planung und Projektierung A4 Pflichtenheft-Phase A1 Ausschreibung/ A2 A3 Baugenehmigung Auswahl NoBo Vergabe A5 Begleitende Audits A6 Prüfung und Freigabe A7 Praktische Abwicklung bzgl. Verfahren Baugenehmigung: A) Neubauprojekte: Abwicklung im Zuge Differenzgenehmigungsverfahren, B) Bestandsstrecke: Abwicklung mittels eigenem Genehmigungsverfahren A8 Entwurfsplanung A11 Ausführungsplanung A9 Begleitende Audits A10 Prüfung und Freigabe EG-Prüfung nach Modul SG für die TSI-Phase Gesamtkonzeption (Generischer Anteil) Dokumentation gemäß Prüfheft, Phase EE Die Projektbegleitung und Dokumentation der Ergebnisse der EG-Prüfung erfolgt laut nationalem Prüfheft. Für die zu prüfende Strecke legt die Benannte Stelle ein projektspezifisches Prüfheft (PH) an, welches sukzessive gefüllt wird. Introduction: Planning + Engineering Installation Testing and Approval Operation A12 Vorbereitung Prüfungen A13 Bereitstellung Dokumentationen/ Prüftool 2) A14 Nachweis Rückwirkungsfreiheit auf Umsysteme Begleitende Prüfungen, A16 (inkl. Unbedenklichkeitserklärung für Software) stellten Prüftools zur Prüfg. Nutzung des vom AN ge- der Projektierungsdaten (z.b. RBC-Streckenatlas) Beginn Bau, Montage, Einbau PHASE B B1 B2 Prüfg., Bestätigung Bau- Bau, Montage, Einbau Funktion GSM-R- aus- führg. Schnittstelle 4) B3 Sicherheitsgutachten (Generischer Teil) 5) B5 B6 Erklärung der 40-Person Sicherheitsgutachten (Generischer Teil) (Streckenspezifischer Teil) 5) optional A15 EG-Prüfung nach Modul SG für die TSI-Phase Gesamtkonzeption (Streckenspezifischer Anteil) Dokumentation gemäß Prüfheft, Phase EE B4 EG-Prüfung nach Modul SG für die TSI-Phase Bau des Teilsystems Dokumentation gemäß Prüfheft, Phase PB 2) Folgende Dokumente müssen mindestens bereitgestellt werden: - Anlagendokumentation, - EG-Konformitätserklärungen der Komponenten, - Prüfberichte 3) Die prüfungs- und zustimmungsrelevanten Aktivitäten zur Probestrecke beschreibt ein separater Ablauf. Das geplante Ergebnis dieses Ablaufs ist die Zustimmung zum Bau der Streckenabschnitte. Diese Zustimmung muss grundsätzlich zu Beginn der Bauausführung vorliegen. Als Erkenntnis aus den Tests auf der Probestrecke sind u.u. Anpassungen an der Plang./ Projektierg. erforderlich. Prüfen der grundlegenden Funktionen im Labor an der realen Hardwareumgebung. Der AN hat das System im eigenen Testzentrum so aufzubauen, dass es dem System am Bestimmungsort weitgehend entspricht (Realitätsnahe Simulation). Die Prüfung erfolgt unter Beteiligung der 40-Person von ES-SP-LS. Die Prüfungen/ Tests werden durch den AN auf Anforderung des AG vorgeführt. Stichprobenprüfungen können durch AG unter Beteiligung des Systemintegrators erfolgen. 4) Der AN muss eine schriftliche Erklärung abgeben, dass B7 Herstellerspezifische Grundtests und Funktionstests auf der Strecke die von den ÖBB bereitgestellte GSM-R-Schnittstelle den spezifischen Anforderungen des AN derart genügt, dass der AN seine Verpflichtungen im gegenständlichen Projekt erfüllen kann. 5) Für die Erstellung des technischen Gutachtens PHASE C BzA B8 BzA C1 Abnahmetests (Sicherheitsgutachten) ist der AN verantwortlich. Es besteht aus einem generischem und einem streckenspezifischen Teil. Die Erstellung erfolgt i.d.r. durch die Prüfleitstellen des AN. Abnahme C2 Support C3 Technische Protokolle 6) C5 Prüfbescheinigung Zustim- C6 gem. mung 34b der Be- EisbG triebs- leitung C4 EG-Prüfung nach Modul SG für die TSI-Phase Abnahmeprüfung Dokumentation gemäß Prüfheft, Phase PE sowie Zwischenbericht 6) Technische Protokolle beinhalten: Sach- und fachgemäße Bestätigung der Lieferfirma Erklärung über Übereinstimmung der Ausführungsplanung mit der Aussenanlage Produkt- und Versionsidentifikation Funktionsbestätigung des ÖBB-Prüftechnikers etc. C7 Erklärung der 40-Person (Streckenspezifischer Teil) auf Basis der vorliegenden Dokumente u. Gutachten Die Prüfbescheinigung nach 34b EisbG beinhaltet Aussagen über die Erfüllung der: betrieblichen, technischen und ANS-Belange (Arbeitnehmerschutz). C8 Kommerzielle Inbetriebnahme mit Auflagen PHASE D Kommerzieller Betrieb mit Auflagen Vollzugsmeldung PHASE E Kommerzieller Betrieb ohne Auflagen Support D3 Support C9 Antrag Betriebsbewilligung (einschl. Zwischenbericht Benannte Stelle) D2 Kommerzielle Inbetriebnahme mit Auflagen 7) D4 Betriebs- und Sicherheitserprobung unter vollen Betriebsbedingungen D7 EG- Prüferklärung E1 Vollzugsmeldung betreffend Auflagen C10 Rechtliche Prüfung des Antrags D1 Erteilung Betriebsbewilligung mit Auflagen D5 EG-Prüfung nach Modul SG für die TSI-Phase Validierung unter vollen Betriebsbedingungen Dokumentation gemäß Prüfheft, Phase PV D6 Erteilen bzw. Erstellen: 1) Prüfbescheinigung 2) Technisches Dossier/ E2 Bericht Prüfung/ Kenntnisnahme Die Betriebsbewilligung wird mindestens folgende Auflage enthalten: Nachreichen der EG-Konformitätserklärung 7) Sofern die Inbetriebnahme Voraussetzung für die Ausstellung der EG-Prüferklärung ist (siehe Schritt D7), darf die Inbetriebnahme gemäß EisbG, 105, Absatz 2 auch ohne erteilte Betriebsbewilligung für den Zeitraum von höchstens einem Jahr erfolgen. Voraussetzung: Es liegt ein Prüfbescheinigung oder eine inhaltlich entsprechende 40-Erklärung über die Übereinstimmung mit der Baugenehmigung vor. Slide 2

3 Lighthouse Event Copenhagen 2014 Validation and Integration Tests of ETCS L2 Support of Approval Approval of ETCS L2 TÜV SÜD AG Lighthouse lite event, Copenhagen 2014 Slide 3

4 Testing on system level Aim: checking the required functionality from operational point of view Tasks: Checking test results of the suppliers Doing own tests on system level (on-board and trackside) Testing of GSM-R separately Error management ETCS OBU GSM-R RBC Inter locking Balise Balise Slide 4

5 Checking test results of the suppliers Checking test concept and test cases Review and if needed additional claims Experience: good quality, no additional claims Checking test results Review Part of IOP-statement of the supplier Experiences: documentation sometimes described complicatedly good quality Slide 5

6 DB DB Tests on system level general tasks Creation of system test concept Optimization of number of test cases Creation of test cases / test sequences Precise coordination with railway necessary GSM-R Betrieb Test execution and documentation of test results Video, logfiles and manual recording necessary ETCS-Strecke RBC ICE ETCS- Fahrzeuge ICE Analysing test results and treatment of errors Tools necessary Slide 6

7 Log.dis Slide 7

8 Test track Unterinntal Installation of test track (Umfahrungstunnel Innsbruck) and Establishing of so called Power User Guaranties a high knowledge about the quality of the system High flexibility for testing Testing with low influence on normal operation Power User are know how core Üst. Schwaz 3 / Wörgl/ Kufstein Ein- und Ausfahrten Probestrecke (Schematischer Überblick) B A L2 LSTM Beginn siehe *) unten Zk51 Yk52 W1 Grenzsignal am Levelwechsel nach L2 Grenzsignal am Levelwechsel nach LSTM (PZB) Balisengruppe für Netzregistrierung Zufahrten zum ETCS-Kernbereich im ETCS Anmeldebereich Zufahrten zum ETCS-Kernbereich im Grenzbereich Testfahrten im ETCS-Kernbereich Testfahrten außerhalb des ETCS-Kernbereichs beginnend in Hall Testfahrten außerhalb des ETCS-Kernbereichs beginnend in Innsbruck (Ri. Brenner) Bf. Fritzens- Wattens W2 W3 W4 W6 R1 Strecke 101 W5 Grenzbereich *) W51 W53 W52 W54 W55 W56 W203 W206 Xf33 W210 W204 W205 W211 W202 W207 W209 W201 *) Dieser Grenzbereich beginnt im Bf. Kufstein am Grenzsignal A (Gleis 2) bzw. am Grenzsignal B (Gleis 1) bei km 1,147. R3 R2 R4 LSTM LSTM bl31 al32 W208 Zl31 Yl32 L2 W212 L2 Grenzbereich ETCS Anmeldebereich ETCS- Kernbereich Probestrecke Gleis 3 W191 LSTM Strecke 305 W192 W193 Df63 Üst. Innsbruck 3 / Brenner km 84,507 Zg21 Strecke 302 Yg22 Strecke 302 Umfahrungstunnel Innsbruck W194 W101 W331 W303 W302 W1U W207 W203 W202 W201 Üst. Fritzens- Wattens 3 W206 W205 Bg11 W102 W103 W304 W301 L2 L2 LSTM LSTM W208 Anmerkung bzgl. ETCS-Kernbereich Probestrecke: Die Überleitstellen zwischen Gleis 3 und 4 im Umfahrungstunnel Innsbruck sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. L2 L2 Vs z W104 W105 W151 Ag12 W192 Vs x W193 W107 km 76,400 Innsbruck Hall i. T. W156 ETCS- Anmeldebereich W206 Strecke 101 W207 W208 W246 W209 km 69,454 Innsbruck Slide 8

9 GSM-R Teststing Requirements for Compliance / reports (Quality of Service - QoS, RAMS, performance) defined not all QoS parameters can be demonstrated GSM-R Checking test results and reports not all requirements can be met Monitoring and support of ÖBB during measuring focus on real operational conditions (speed) Slide 9

10 Error management Definition of the process keep it simple and use templates Tool support Jira is suitable for use Input of detected errors into the error management system external access needed Ablage von Sicherheitsnachweisen Überwacht und gesteuert durch Systemintegrator Betriebsverantwortlicher Testdokumentation Systemintegrator System- integrations- & IOP Tests Testing Tracking von Anomalien Feldtests Testlabor Anforderung Betriebseinschränkung System- integrations- & IOP Tests Anomalien Projekt Betriebsführung Technisches Gremium zur Klärung von Anomalien Steering Committee Entscheidungseskalation bei Wesentlicher Kosten / Zeitrelevanz Wesentlichen Alternativen Regelmäßiger Report Anomalien Change Control Board- Systemintegration CR ERTMS Spezifikation Schnittstelle ERTMS Spezifikation Forcing a solution meetings and conf calls needed sometimes supplier independent analysis necessary geprüft und getestet Lieferant Strecke System- integrations- & IOP Tests geprüft und getestet Lieferant GSM-R System- integrations- & IOP Tests geprüft und getestet Lieferant Fahrzeug Übernahme Fehlerbehebung Industrie CR Projekt CR UNISIG Checking the implemented solution Infrastruktur Projekt GSM-R Projekt Fahrzeug Projekte Error management using the example of ÖBB Slide 10

11 Status of error management using the example of ÖBB Status: nearly 1000 issues in Jira / half of them are duplicates Most observed reasons: Odometry problems Stability problems Functional errors Engineering failures Slide 11

12 Tests on system level using the example of ÖBB Operational Scenarios are a very good and essential basis. Tests done by the customer are absolutely necessary. A defined process and the involvement and acceptance from all parties is the basis to avoid additional work. New functions needs special attention. Slide 12

13 Lighthouse Event Copenhagen 2014 Validation and Integration Tests of ETCS L2 Support of Approval Approval of ETCS L2 TÜV SÜD AG Lighthouse lite event, Copenhagen 2014 Slide 13

14 Structure Typical ETCS validation tasks Challenges Tool support with SAT.valid Lessons learnt Slide 14

15 Approval: Engineering consistent with wayside installation Engineering Installation/Approval GSM-R RBC Stellwerk EVC? Gleisfreimeldung How to capture the real topology (independently)? Engineered Topology Real Topology Approval Slide 16

16 Measuring distances with SAT.engine (D)GPS GSM-R Messages INS Positioning Data Database Video data Odometer Telegramme SAT.engine Sensor Cam Balise Balise Slide 17

17 SAT.valid: data recording and analyzing Many worldwide Applications Saudi Arabia Belgium Austria Australia Maßstab: 1 Pixel = 1cm Slide 18

18 SAT.valid data recording (based on SAT.engine) (D)GPS GSM-R Messages INS Positioning Data Database Video data Odometer Telegramme SAT.engine SAT.valid Sensor Antenna Cam Balise Balise Slide 19

19 Approval: Engineering consistent with wayside installation Engineering Installation/Approval GSM-R RBC Stellwerk EVC? Gleisfreimeldung How to capture the real topology? Engineered Topology Real Topology How to compare the high amount of complex data in an efficient way? Slide 20

20 Complexity of data e.g. project Brennerachse : 450 points 770 signals 1080 balise groups Exhaustive check: 5000 distances! automation and support by Slide 21

21 SAT.valid Data Validation Tool Engineered Topology Real Topology RBC configuration file (Siemens, Thales, ) List of datapoints Measurement data, e.g. captured during validation trips with SAT.engine/SAT.valid Topology extracted from Messages Data Comparison Optional: Check against design rules Slide 22

22 Check results Check Result Lists Commented check reports Newly aquired topology Track video Slide 23

23 Approval: Engineering consistent with wayside installation Engineering Installation/Approval GSM-R RBC Stellwerk EVC? Gleisfreimeldung How to capture the real topology? Engineered Topology Real Topology How to compare the high amount of complex data in an efficient way? Slide 25

24 Conclusion: Lessons learnt System integration of ETCS: completely new aspect Harmonization caused open market, but does not guarantee plug and play Role of system integrator: neutral, competent and independent partner ETCS require new processes and methods for test and approval LOG.dis: Synchronized Logfile analysis SAT.valid: Efficient, automated checks between engineering and installation Slide 26

25 Contact SIGNON Deutschland GmbH Schützenstraße I Berlin, Germany T I F SIGNON Schweiz AG Aargauerstrasse Zurich, Switzerland T I F SIGNON Österreich GmbH Elisabethstraße 1/202 I 1010 Vienna, Austria T I F E info@signon-group.com I W Further Locations: Duisburg Neudorfer Straße 41 I Duisburg I T Dresden Königsbrücker Straße 34 I Dresden T Königsbrücker Straße 49 I Dresden T Munich Barthstraße 16 I München I T Slide 27