siemens.de/mobility Sitraffic SST5 Streckenstation zur Steuerung von Verkehrsbeeinflussungsanlagen auf Autobahnen

Transkript

1 siemens.de/mobility Sitraffic SST5 Streckenstation zur Steuerung von Verkehrsbeeinflussungsanlagen auf Autobahnen

2 Verkehr beeinflussen mit Streckenstation Sitraffic SST5 Erhöhte Sicherheit und verbesserter Verkehrsfluss auf Autobahnen Verkehrsbeeinflussungsanlagen auf Autobahnen warnen unter anderem vor Staus, Glatteis und Nebel und verringern dadurch die Zahl der Unfälle. Durch die Vorgabe von Geschwindigkeitsbegrenzungen fließt der Verkehr harmonischer und es erhöht sich bei kritischer Belastung der Verkehrsdurchsatz. Staurisiken und Unfallgefahr werden so deutlich vermindert. Die Erfassung der Verkehrs- und Umfelddaten sowie die Steuerung der Anzeige der Wechselverkehrszeichen an Bundesfernstraßen er - folgt durch Streckenstationen. Geprüft und langjährig erprobt: Siemens Technik im Einsatz Aufbauend auf der jahrelangen Erfahrung auf diesem Gebiet ist Sitraffic SST5 die aktuelle Siemens Streckenstation für die Steuerung von Verkehrsbeeinflussungsanlagen. Sie entspricht in allen Bereichen den Anforderungen der gültigen TLS 2012 (Technische Lieferbedingungen für Streckenstationen). Die TLS ist der einschlägige Standard in Deutschland, Österreich und Slowenien und findet auch weltweit ihren Einsatz. Außerdem ist die Streckenstation konform zu den derzeit in Europa geltenden CE-Normen. 2

3 Das Herzstück einer Verkehrsbeeinflussungsanlage: Die Streckenstation Sitraffic SST5 Die Streckenstation Sitraffic SST5 ist das zentrale Steuergerät der Verkehrsbeeinflussungsanlagen auf der Feldebene. An das Steuergerät können über die vorhandenen Schnittstellen vielfältige Datenendgeräte im Bereich der Detektion, Umfeldsensorik oder Anzeigensysteme sowie anderer Betriebskomponenten angeschlossen werden. Siemens liefert von der Zentrale bis zur Steuerebene alle systemtechnischen Komponenten einer Verkehrsbeeinflussungsanlage und das natür - lich skalierbar. 3

4 Steuerung eines Autobahnquerschnittes mit der Streckenstation Sitraffic SST5 4

5 Die Komponenten einer Streckenstation sind folgenden räumlichen und funktionellen Einheiten zugeordnet: Schaltschrank mit Steuergerät Messquerschnitt Anzeigenquerschnitt Datenübertragung Im Schaltschrank sind das Steuermodul sowie die Energieversorgung der Streckenstation untergebracht. Das Steuermodul steht über den Inselbus und den Kommunikationsrechner mit der zuständigen Unterzentrale in Verbindung. Alle Feldbusgeräte werden im Schaltschrank angeschlossen und von hier gesteuert. Auch der Betriebszustand der Streckenstation wird hier überwacht und gemeldet. Der Messquerschnitt besteht aus Verkehrsdetektoren, die spurbezogen wichtige Kenngrößen der Fahrzeuge erfassen. Ein möglicher Verkehrsdetektor besteht aus einer Doppelinduktionsschleife, die in die Fahrbahn verlegt, und einer Auswertebaugruppe, die im Schaltschrank untergebracht wird. Durch Überkopfdetektoren lässt sich der Verkehr von der Schilderbrücke aus erfassen. Die Verkehrsdaten werden hierbei über ein Bussystem von den Detektoren zum Steuergerät übermittelt. Neben den durch TLS 2012 vorgegebenen Funktionsgruppen hat die Streckenstation Sitraffic SST5 eine Reihe weiterer ü berzeugender Leistungsmerkmale: Komfortablere Anzeige und Bedienung durch großes Anzeigefeld in Touch-Screen-Technik Datenübertragung seriell oder über Ethernet (TCP/IP) mittels Draht oder Lichtwellenleiter oder auch per Funk an die Zentrale Durchgängiger Software-Download bis zu den Betriebsmitteln Modulares Softwarekonzept, welches flexibel an Wünsche des Kunden angepasst werden kann Flexible und vielfältige Schnittstellenerweiterung am Platter jederzeit möglich durch den vorhandenen Backplane An Steuer- und Messquerschnitten sind außerdem Sensoren zur Umfeldüberwachung installiert, die ebenfalls direkt an dem Steuergerät angeschlossen werden können. Zu den ermittelten Daten zählen unter anderem Temperatur, Sichtweite, Fahrbahnzustand oder Wind - geschwindigkeit etc. Der Anzeigenquerschnitt besteht aus den Wechselzeichengebern, die auf einer Schilderbrücke oder an Seitenaufstellern montiert sind. Die Wechselzeichengeber signalisieren dem Verkehrsteilnehmer unter anderem Gefahrenzeichen, Vorschriftenzeichen, Zusatzzeichen und Dauerlichtzeichen. Mit der Streckenstation Sitraffic SST5 können Wechselzeichengeber in LED- oder Prismentechnik sowie Lichtsignalgeber zum Einsatz kommen. Aufgrund des modularen Aufbaus können die einzelnen Komponenten, wie z.b. die Betriebsmittel, leicht zu projektund standortspezifischen Streckenstationen kombiniert werden. 5

6 Streckenstation Sitraffic SST5 Die Siemens Steuergerätefamilie hat sich seit 1992 in vielen Projekten in den verschiedensten Ländern der Welt erfolgreich bewährt. Sitraffic SST5 Die Streckenstation Sitraffic SST5 dient zur Erfassung von Verkehrs- und Umfelddaten sowie zur Steuerung von LED-Wechselverkehrszeichen, Prismen, LED-Signalgebern, Betriebsmitteln wie beispielsweise Schranken, Zuflussregelungen und anderen Komponenten in Verkehrsbeeinflussungsanlagen. Der Einsatz der Streckenstation erfolgt in komplexen Verkehrsbeeinflussungsanlagen (VBA) mit einer hohen Anzahl an Feldgeräten. Der Grundausbau verfügt über einen Controller mit 9 seriellen Schnittstellen, 2 analogen Schnittstellen, 64 digitalen Schnittstellen, 2 Ethernet-Schnittstellen und 2 USB-Ports. Darüber hinaus ist er vorbereitet für die Aufnahme von bis zu acht Siemens Doppelschleifendetektoren, einem Touch-Display, einem internen 230 V AC-/24 V DC-Netzteil und mehreren Erweiterungskarten für zusätzliche serielle und digitale Schnittstel - len bzw. für die Anbindung von Komponenten über Profi-/CAN-Bus. Die Verkabelung erfolgt auf der Rückseite des Rahmens, weswegen Sitraffic SST5 standardmäßig in Schwenkrahmen eingebaut wird. Optional kann Sitraffic SST5 durch weitere 19-Zoll- Baugruppenträger, für die Aufnahme zusätzlicher Komponenten (Doppelschleifendetektoren, Modembaugruppen etc.) erweitert werden. Die stetig wachsenden Anforderungen an die Leistungsmerkmale von Streckenstationen verlangen eine entsprechend leistungsfähige Hardware. Die Ausstattungsmöglichkeiten einer Sitraffic SST5/ComBox5 wurden auf Basis der TLS (Technische Lieferbedingung für Streckenstationen der BASt) entwickelt. Zusätzlich wurde beim Design der neuen Sitraffic SST5 auf ein montage- und wartungsfreundliches Konzept Wert gelegt. Durch die EMV-Zertifizierung ohne Schrank ist die Sitraffic SST5-Familie für den Einbau in verschiedenste Schranktypen ausgelegt. Serienmäßig kann Sitraffic SST5 im NKT-Schrank bestellt werden. Sitraffic SST5 wurde durch eine Redundanzfunktionalität erweitert. Dieses redundante System ermöglicht im Gegensatz zu herkömmlichen redundanten Systemen den parallelen Betrieb zweier Prozessoren und damit das gleichzeitige Abfragen der gesamten Sensorik und Aktorik. Dadurch kann ohne Zeitverzögerung von der aktiven auf die passive Streckenstation umgeschaltet werden. Der Grundausbau von Sitraffic SST5 dient als Basis für den Kommunikationsrechner (Sitraffic ComBox5). Durch die Reduktion der Variantenvielfalt von Modulen und Komponenten wird die Ersatzteilhaltung im Servicefall bzw. beim Kunden optimiert. Sitraffic SST5 ist, wie die gesamte Sitraffic SST5-Familie, auf einen geringen Energieverbrauch (Green-Technologie) optimiert. Die Stromversorgung von Sitraffic SST5 erfolgt entweder durch ein internes 230 V AC-/24 V DC-Netzteil, oder durch die auf Hutschiene montierte OPS-Baugruppe, welche die Möglichkeit einer Phasenüberwachung bietet und eine USV-Funktionalität besitzt. Die Schrankbeleuchtung ist in stromsparender LED-Technik ausgeführt. 6

7 Sitraffic SST5-19 -Rack (Frontansicht) Sitraffic SST5-19 -Rack (Rückansicht) Sitraffic SST5-Aufbau im 2N-Schrank Sitraffic SST5-Schrank mit LED-Lampe und Türkontakten 7

8 Streckenstation Sitraffic SST5-Stella Sitraffic SST5-Stella Die Streckenstation Sitraffic SST5-Stella dient zur Erfassung von Verkehrs- und Umfelddaten sowie zur Steuerung von LED-Wechselverkehrszeichen, Prismen, LED-Signalgebern, Betriebsmitteln wie beispielsweise Schranken, Zuflussregelungen und andere Komponenten in Verkehrsbeeinflussungsanlagen. Der Grundausbau verfügt über einen Controller mit 5 seriellen Schnittstellen, zwei analogen Schnittstellen, 30 digitalen Schnittstellen, einer Ethernet-Schnittstelle und 2 USB-Ports. Darüber hinaus ist Sitraffic SST5-Stella vorbereitet für die Aufnahme von bis zu 12 Siemens Doppelschleifendetektoren LD4-FH und unterschied - lichen DIN-Rail-Modembaugruppen (FSK-Modems, GPRS, UMTS etc.). Sitraffic SST5-Stella ist, wie die gesamte Sitraffic SST5- Stella Familie, auf einen geringen Energieverbrauch (Green- Technologie) optimiert. Die Stromversorgung von Sitraffic SST5-Stella erfolgt durch ein internes 230 V AC-/24 V DC- Netzteil. Die Leistungsaufnahme von Sitraffic SST5-Stella beträgt max. 7 W. Neben der 230 V AC-/24 V DC-Netzteilvariante ist Sitraffic SST5-Stella auch als Nachtstromvariante (24 V DC-Batterie inkl. Laderegler) und ohne Netzteil (z.b. Fremdeinspeisung von 12/24 V DC über Solar-/Brennstoffzelle etc.) verfügbar. Die stetig wachsenden Anforderungen an die Leis - tungsmerkmale von Streckenstationen verlangen eine entsprechend leistungsfähige Hardware. Basis für die Ausstattungsmöglichkeiten von Sitraffic SST5-Stella ist die TLS. Zusätzlich wurde beim Design der neuen Sitraffic SST5-Stella auf ein montage- und wartungsfreundliches Konzept Wert gelegt. Serienmäßig kann Sitraffic SST5- Stella im 1O-Schrank inkl. Mastbefestigung bestellt werden. Sitraffic SST5-Stella SC Die Streckenstation Sitraffic SST5-Stella SC besitzt die gleichen Eigenschaften zur Erfassung und zur Steuerung von Betriebsmitteln und notwendigen Funktionalitäten wie Sitraffic SST5-Stella. Die Variante SC von Sitraffic SST5-Stella ist vornehmlich für den Einbau in Bestandsschränke geeignet, die keine IP54-Schutzumgebung bieten. Der Grundausbau verfügt über einen Controller mit 5 seriellen Schnittstellen, 2 analogen Schnittstellen, 30 digitalen Schnittstellen, einer Ethernet-Schnittstelle und 2 USB-Ports. Darüber hinaus ist er vorbereitet für die Aufnahme von bis zu 8 Siemens Doppelschleifen- 8 detektoren und unterschiedlichen DIN-Rail Modembaugruppen (FSK-Modems, GPRS, UMTS etc.). Sitraffic SST5-Stella SC ist wie die gesamte Sitraffic SST5-Familie auf einen geringen Energieverbrauch (Green-Technologie) hin optimiert. Die Stromversorgung von Sitraffic SST5-Stella SC erfolgt durch ein internes 230 V AC-/24 V DC-Netzteil. Die Leistungsaufnahme von Sitraffic SST5-Stella SC beträgt max. 7 W. Basis für die Ausstattungsmöglichkeiten von Sitraffic SST5-Stella SC ist die TLS. Zusätzlich wurde beim Design der neuen Sitraffic SST5-Stella SC auf ein montage- und wartungsfreundliches Konzept Wert gelegt. Serienmäßig wird Sitraffic SST5-Stella SC in einem Siemens Kunststoffgehäuse (8HP1107, mm) ausgeliefert. Der Grundausbau von Sitraffic SST5-Stella SC dient als Basis für den Kommunikationsrechner (Sitraffic ComBox5 SC). Durch die Reduktion der Variantenvielfalt von Modulen und Komponenten wird die Ersatzteilhaltung im Servicefall bzw. beim Kunden optimiert. Sitraffic SST5-Stella MK Die Streckenstation Sitraffic SST5-Stella MK besitzt die gleichen Eigenschaften zur Erfassung und zur Steuerung von Betriebsmitteln und notwendigen Funktionalitäten wie Sitraffic SST5-Stella. Die Variante MK von Sitraffic SST5-Stella ist vornehmlich für den platzsparenden Einbau in Bestandsschränken vorgesehen, die eine IP54-Schutzumgebung bieten und nur einen geringen Einbauplatz bieten. Sitraffic SST5-Stella MK besitzt eine große Flexibilität in der Anzahl der Funktionen und Schnittstellen. Der Grundausbau ist identisch mit der Variante Sitraffic SST5-Stella SC. Sitraffic SST5-Stella MK ist wie die gesamte Sitraffic SST5-Familie auf einen geringen Energieverbrauch (Green- Technologie) optimiert. Die Stromversorgung von Sitraffic SST5-Stella MK erfolgt durch ein 230 V AC-/24 V DC-Netzteil. Die Leistungsaufnahme von Sitraffic SST5-Stella MK beträgt max. 7 W. Basis für die Ausstattungsmöglichkeiten von Sitraffic SST5-Stella MK ist die TLS. Zusätzlich wurde beim Design der neuen Sitraffic SST5-Stella MK auf ein montageund wartungsfreundliches Konzept Wert gelegt. Serienmäßig wird Sitraffic SST5-Stella MK auf Hutschiene ausgeliefert. Weitere Informationen können Sie der Produktschrift Sitraffic ComBox5 entnehmen.

9 Sitraffic SST5-Stella im 1O-Schrank (geschlossen) Sitraffic SST5-Stella im 1O-Schrank (Tür offen) Sitraffic SST5-Stella SC im Kunststoffgehäuse (geschlossen) Sitraffic SST5-Stella MK auf Hutschiene 9

10 Datenerfassung Verkehrsdaten Die Verkehrsdetektoren erfassen jedes Fahrzeug beim Durchfahren ihres Wahrnehmungsbereichs. Sie zählen die Fahrzeuge, klassifizieren sie nach Fahrzeugarten und ermitteln Fahrzeuggeschwindigkeit, Belegung und Zeitlücke. Detektoren erfassen den Verkehr auf einer oder mehreren Fahrspuren. Sitraffic SST5 aggregiert die Messwerte der Detektoren über konfigurierbare Messintervalle zu Kurzzeit- und Langzeitdaten. An Sitraffic SST5 können alle gängigen Verkehrsdetektoren angeschlossen werden: Schleifendetektoren (z.b. Siemens LD4-F-Detektor) Überkopfdetektoren (z.b. Radar-, Infrarot-, Ultraschalloder Kombinationsdetektoren) Wetter- und Umfelddaten An das Steuergerät können alle gängigen Sensoren zur Erfassung von Wetter- und Umfelddaten angeschlossen werden. Unter anderem werden Werte wie Lufttemperatur, Niederschlagsintensität, Windgeschwindigkeit, Sichtweite gemessen, verarbeitet und an die Zentrale weitergegeben. Siemens liefert als Produkt unter anderem den Helligkeitssensor HLS, den es auch als beheizte Version HLS+ gibt. Anbindung der Sensoren Die Sensoren sind mit der Streckenstation entweder direkt über serielle RS485- oder analoge Schnittstellen oder, bei analogen Sensoren, auch über die Siemens Sensorschnittstelle DESI angebunden. DESI steht für Decentral Environment Sensor Interface. DESI überträgt die ana - logen Signale über eine serielle RS485-Schnittstelle an die Streckenstation unter der Verwendung des Siemens SiTOS Protokolls. Derart angeschlossene Sensoren können bis zu 1000 m von der Streckenstation abgesetzt wer den, die Distanz zwischen der DESI und den analogen Sensoren kann bis zu 20 m betragen. Applikationen Verkehrs- und Umfelddaten werden im Rahmen von Verkehrsbeeinflussungsanlagen, Geschwindigkeitsüberwachungsanlagen, Dauerzählstellen und im Rahmen von Wetterinformationssystemen erfasst und ausgewertet. In Verkehrsbeeinflussungsanlagen dienen die Messdaten als Grundlage oder als Hilfswerte für zu treffende Entscheidungen über Geschwindigkeits-, Warn- oder Hinweisschaltungen. Je nach Anforderung und Kundenwunsch, können mit der Streckenstation auch vollautomatische Geschwindigkeitswarnanlagen, Wetterwarnanlagen (Sichtweite, Niederschlag etc.) und Glättemeldeanlagen (Fahrbahnzustand, Wasserfilmhöhe etc.) realisiert werden. Die Streckenstation Sitraffic SST5 ist an dieser Stelle flexibel konfigurierbar und erweiterbar, auf Wunsch können solche Systeme auch gleichzeitig im selben Gerät implementiert werden. 10

11 LD4-FH-Schleifendetektor LD4-F-Schleifendetektor Triple-Radardetektor Helligkeitssensor HLS+ (Siemens AG) 11

12 Steuerung von Wechselverkehrszeichen (WVZ) Siemens WVZ-Steuerung (IRC/LDBR) Siemens liefert eine eigene Steuerung von Wechselverkehrszeichen (WVZ), die direkt die LED-Ketten eines WVZ ansteuert. Diese Steuerungsfunktionen sind in adernsparender, dezentraler Technik ausgeführt. Lampenschalter, Datenübertragungs- und Überwachungsglieder werden direkt in die Wechselzeichengeber eingebaut. Die WVZ einer Schilderbrücke werden mit einem Energiesowie Fernmeldekabel verkabelt und mit dem Steuergerät verbunden. Damit ist eine einfache Installation gewährleistet. Mit den Kabeln können Entfernungen zwischen Steuerteil und Anzeige mit Kupfer bis 1000 m überbrückt werden, mit Lichtwellenleiter (LWL) noch weiter. Dies ermöglicht auch bei schwierigen örtlichen Gegebenheiten ausreichend Spielraum für die Auswahl des Aufstellortes für den Schaltschrank. Überwachte LED Die Siemens WVZ-Steuerung bietet ein besonderes, patentiertes Funktionsmerkmal. Zur ständigen Funktionsüberwachung werden, für den Verkehrsteilnehmer unsichtbar, im Sekundenzyklus alle LED-Ketten für eine Mikrosekunde aus- bzw. eingeschaltet. Damit wird permanent die Verfügbarkeit aller Komponenten kontrolliert; auch dunkle Lampen bzw. LED-Ketten werden so überwacht. Im Fehlerfall erfolgt eine entsprechende Meldung an die Unterzentrale. Diese Funktion ist von besonderer Bedeutung, da gewisse Signalbilder selten bzw. nur in besonderen Gefahrensituationen (Nebelwarnung) geschaltet werden. 12

13 Regelbare Zeichenhelligkeit Die Helligkeit der Wechselverkehrszeichen kann in Prozentstufen von 0 100% eingestellt werden. Der entsprechende Steuerbefehl wird entweder von der Unterzentrale oder einer lokalen Helligkeitssteuerung gegeben. Dazu wird der Helligkeitssensor direkt in der Nähe des Schildes montiert, um die Helligkeitswerte vor Ort zu erfassen. Umfassende Anzeigensicherung Um Verkehrsgefährdungen durch fehlerhafte Einzelzeichen bzw. Zeichenkombinationen (z.b. aufgrund elektrotechnischer Fehler der WVZ-Steuerung, der Zeichengeber oder der Verkabelung) zuverlässig auszuschließen, wurde Sitraffic SST5 mit einer umfangreichen Anzeigensicherung ausgestattet. LED-Ansteuerbaugruppen (Siemens AG) Neben der klassischen Querverriegelung der Anzeigen (z.b. rotes Kreuz zu grünem Pfeil bei Standspurfreigabe) ist bei Ethernet-Verbindungen die Längsverriegelung mehrerer Streckenstationen zueinander möglich. Wesentliche Störungen führen zur Abschaltung des kompletten Anzeigenquerschnitts. Auf Teilausfälle wird differenziert reagiert. Das Verhalten von Sitraffic SST5 bei Störungen kann über die Versorgung eingestellt werden. Eine Hardware-Verriegelung erlaubt eine höhere Anzeigensicherung für anspruchsvolle Sicherheitsan - wendungen. Diese Verriegelung ermöglicht softwareunabhängig die Verhinderung von ungewünschten Anzeigen und kommt z.b. bei Spurwechselanlagen oder in Tunneln mit Wechselspurbetrieb zum Einsatz. Schild (Siemens AG) Steuerung weiterer Anzeigensysteme Mit Sitraffic SST5 ist es möglich, neben Wechselzeichengebern in LED-Technologie auch Prismenwender anzusteuern. Die Schnittstelle zum Schilderhersteller befin - det sich, je nach Bedarf, direkt zwischen der Siemens Steuerung und dem Motor des Prismenwenders, wodurch die Kalibrierung und Steuerung über das Steuergerät erfolgt. Für die Ansteuerung der Motorantriebe stehen auch digitale Kontakte zur Verfügung. Die Prismenstellung wird von Endschaltern überwacht. Des Weiteren können mit dem Steuergerät auch Freitextzeichen, Wechselwegweiser, Vollgrafikschilder u.v.m. überwacht und ge steuert werden. 13

14 Weitere Funktionen von Sitraffic SST5 Betriebsmeldungen Zur Überwachung des Betriebszustandes und für die Betriebsmeldungen ist Sitraffic SST5 mit unterschiedlichen Überwachungssystemen (Baugruppen) ausgestattet. Über die OPS-Baugruppe werden digitale Einund Ausgänge (z.b. für Türkontakte oder andere Warnmeldungen, z.b. Heizung etc.) ausgewertet, weiterhin werden die Netzphasen und die USV überwacht. Direkt auf der Controller-Baugruppe wird die interne Schranktemperatur ermittelt. Die überwachten Zustände werden gespeichert, zur Unterzentrale gemeldet und direkt an der Streckenstation angezeigt. Klassische Meldungen sind beispielsweise: Beliebige Anzahl von Türkontakten Schranktemperatur und Schrankbeleuchtung Schrankheizung, Schranklüftung, Diebstahlschutz (z.b. bei Solarpanels) Netzspannung und Pufferung der Stromversorgung durch USV-Akkus Höhenkontrollmeldungen, z.b. in Tunnelvorfeldern Bei einem Netzausfall wird der Betrieb des Geräts durch einen Akku einige Minuten aufrechterhalten, damit die Streckenstation die Netzausfallmeldung an die Unterzentrale absetzen kann. Das ermöglicht, bei einer solchen Meldung das Problem auf die Stromversorgung einzugrenzen und eine Störung des Kommunikationsnetzes oder einen Funktionsfehler der Streckenstation auszuschließen. C2I Car to Infrastructure Die Funktionsgruppe Car to Infrastructure bietet die Möglichkeit, eine Kommunikation zwischen Fahrzeugen und der Verkehrssteuerung aufzubauen, um Informationen zwischen den Kommunikationspartnern auszutauschen. Zuflussregelung Um den Verkehr auf den Hauptfahrbahnen einer Autobahn nicht einzuschränken, können zur Dosierung von Fahrzeugen im Zufluss auf die Autobahn sogenannte Zuflussregelungsanlagen zum Einsatz kommen. Dies ist speziell in Ballungsräumen eine Möglichkeit, Staubildung auf den Autobahnen zu vermeiden, ohne den zufließenden Verkehr übermäßig zu behindern. Eine Streckenstation kann zu diesem Zweck zu einer Zuflussregelungsanlage ausgebaut werden. Hierbei können zudem unterschiedliche Strategien (z.b. ALINEA, RWS oder RE) gewählt werden, welche autark auch ohne den Einsatz einer Zentrale aktiv sind. Systemsteuerung Die Funktionsgruppe der Systemsteuerung ist in je - dem Steuermodul und in jedem EAK (Ein-/Ausgabekonzentrator) enthalten. Eine Hauptaufgabe der Systemsteuerung ist die Verwaltung der Konfigurationsadressen und der Kommunikation. Anlagensteuerung Die Funktionsgruppe für die Anlagensteuerung wurde für kritische Feldbusgeräte, wie beispielsweise Schranken und Höhenkontrollen, entwickelt. Hierbei wurde im hohen Maß auf Sicherheit im Zusammenhang mit der Feldbuskopplung und bei den Schalthandlungen geachtet. Tunnel-Leittechnik Sitraffic SST5 bietet besondere Funktionalitäten für die direkte Kopplung mit einer Tunnel-Leittechnikzentrale. Hierbei kann bei besonderen Ereignissen (z.b. Brand) eine direkte Steuerung der angeschlossen Betriebsmittel durch die Tunnel-Leittechnik erfolgen. Komfortable Handbedienung über das grafische Bedienpanel Das Bedienpanel wird für die Vor-Ort -Bedienung und Schaltung der Streckenstation verwendet. Es ist eine Kombination aus Grafikanzeige und Bedienpanel. Es befindet sich in der Frontplatte von Sitraffic SST5 und dient neben der Handbedienung auch der Funktionsüberwachung. Die Bedienerführung ist menügesteuert aufgebaut, wobei sich der Aufbau der Menüpunkte und die Bedienelemente an den Vorgaben der Technischen Lieferbedingungen Streckenstation (TLS) orientieren. Mit Hilfe der Softkeys können Eingaben vor Ort erfasst und in Streckenstationsbefehle umgesetzt werden. Darüber hinaus sind kundenspezifische Anzeigen und Eingabemasken möglich. 14

15 Zuflussregelung auf Autobahnen mit Sitraffic SST5 Erfassungsquerschnitt auf der Hauptfahrbahn im Vorfeld der ZFR Erfassungsquerschnitt auf der Hauptfahrbahn im Anschluss der ZFR Komfortable Handbedienung über das grafische Bedienpanel Zufluss- Regelung m Gelb-Anforderungsschleife Grün-Anforderungsschleife Früh-Grün- Anforderungsschleife Stauschleife Bildschirm für die Auswahl der Betriebsmittelart Serviceprogramm für umfassende Systemanalyse Das Serviceprogramm ist mit seinen umfangreichen Funktionen vor allem für die Wartung vorgesehen. Als Teilfunktionalität dessen, ist auch die normale Bedienung der Streckenstation möglich. Es wird auf einem Microsoft Windows Laptop-PC ausgeführt, der am zentralen Servicestecker des Grundgeräts von Sitraffic SST5 angeschlossen wird. Aus dem Kundennetzwerk kann das Serviceprogramm zur Fernwartung auf das Steuergerät über TCP/IP zugreifen, z.b. direkt aus der Zentrale oder von einem Wartungsrechner aus. Optional kann vor Ort über ein Android-Smartphone und der Servicetool-App die Streckenstation Sitraffic SST5 bedient werden (zusätzlicher Adapter erforderlich). Die Bedienung unter Microsoft Windows erfolgt menügesteuert und bedienergeführt. Die Menüsteuerung ist hierarchisch aufgebaut, d.h. vom Hauptmenü aus können durch die Verwendung selbsterklärender Grafiken die verschiedenen Funktionen angewählt werden. Die grundsätzliche Bedienung sowie Änderung der Parameter und Betriebsarten ist über unterschiedliche Benutzerkennungen geschützt, sodass diese nur von berechtigten Personen ausgeführt werden können. 15

16 Aufbau einer Verkehrsbeeinflussungsanlage mit Sitraffic-Produkten Typischer Systemaufbau einer Verkehrsbeeinflussungsanlage (VBA) Querschnitt A Querschnitt B 4 4 Schilderbrücke mit Anzeige Schilderbrücke mit Anzeige Verkehrsdetektion Verkehrsdetektion Feldbus Feldbus Umfeldsensoren Umfeldsensoren Andere Anlagenkomponenten 3 Sitraffic SST5 Andere Anlagenkomponenten 3 Sitraffic SST5 2 Inselbus Sitraffic ComBox5 Inselbus Verkehrszentrale Sitraffic Conduct+ 1 Eine Verkehrsbeeinflussungsanlage (VBA) ist hierarchisch aufgebaut. 1 Gesteuert werden Verkehrsbeeinflussungsanlagen durch Verkehrszentralen. Das Siemens Produkt für eine Zentralenlösung ist Sitraffic Conduct+. In größeren Verkehrsmanagementnetzen werden die Verkehrszentralen an übergeordneten Verkehrsmanagementzentralen angeschlossen. 2 Mit der Zentrale sind sogenannte Kommunikationsrechner verbunden, nach TLS als KRI abgekürzt. Das Siemens Produkt ist Sitraffic ComBox5. An Sitraffic ComBox5 werden über die Inselbusse (seriell, TCP/IP) die Streckenstationen angeschlossen. Mit Sitraffic ComBox5 können bis zu 16 serielle Inselbusse und weitere TCP/IP-basierte Inselbusse mit insgesamt weit über 100 Streckenstationen angesteuert werden. 3 Die Streckenstation ist die zentrale Steuereinheit auf der Feldebene und ist vor Ort an der Strecke installiert. Im Schrank der Streckenstation werden die Daten- und Energieverteilung sichergestellt. 4 Das Steuergerät ist zuständig für einen oder mehrere Anzeigen- und Messquerschnitte (in der Grafik betreut ein Steuergerät einen Querschnitt A bzw. B). Mit dem Steuergerät sind alle Datenendgeräte, also die Sensoren und Aktoren, auf Feldebene verbunden. Die Kommunikation zwischen dem Steuergerät und den Datenendgeräten erfolgt über den sogenannten Feldbus. 16

17 Kommunikationsnetzwerk Kommunikation zu der Zentrale Die Kommunikation zwischen Streckenstation und Zentrale erfolgt grundsätzlich nach Vorgabe der jeweils aktuellen TLS. Selbstverständlich werden auch ältere Versionen unterstützt. Je nach Einsatzart kommt, unabhän - gig vom Übertragungsmedium, das TC57-Protokoll oder das TLS over IP-Protokoll zum Einsatz. Die Streckensta - tion kann hierbei direkt oder über einen sogenannten Kommunikationsrechner (KRI) mit der Zentrale kommunizieren. Struktur eines Kommunikationsnetzwerks 1 Potenzialfreie Kontakte Verkehrszentrale Sitraffic Conduct+ KRI-Bus Seriell Over IP Kommunikationsrechner Der Kommunikationsrechner (KRI) stellt ein zentrales Bindeglied zwischen Zentrale und Streckenstationen dar. Ein KRI kommuniziert über die Inselbusse mit nahezu beliebig vielen Streckenstationen und vermittelt die komprimierten Nutzdaten an eine oder mehrere Zentralen, wobei diese keine Informationen über die physikalische Topologie der Streckenstationen benötigen. Somit dient ein KRI als zentraler Vermittlungsknoten zwischen der Zentrale und der Außenanlage. Darüber hinaus kann ein KRI diverse Sonderaufgaben, z.b. beim Einsatz in Tunneln, übernehmen. Hierbei wird der KRI neben der oder den Zentralen auch mit der Zentrale der Tunneltechnik direkt über potenzialfreie Kontakte verbunden und kann von dieser in Notfällen angesteuert werden, sodass umgehend eine Reaktion in den angeschlossenen Streckenstationen hervorgerufen werden kann. Datenübertragung auch über Lichtwellenleiter und Funk Neben der bewährten Übertragung über Draht, z.b. mittels Partyline-Modems, kann die Streckenstation Sitraffic SST5 auch über Lichtwellenleiter mit der Verkehrsleitzentrale oder den Feldbusgeräten kommunizieren. Darüber hinaus kann die Datenübertragung auch über Funk erfolgen. Hierbei stehen ebenfalls mehrere Varianten, vom lokalen und gebührenfreien Funk bis hin zu WLAN, GPRS oder UMTS, zur Verfügung. Kommunikation mit Datenendgeräten Die Kommunikation zwischen der Streckenstation und den Datenendgeräten kann auf vielfältige Weise erfolgen. Neben einer seriellen Kommunikation auf Basis des SiTOS-Protokolls (Siemens Traffic Outdoor Station) können auch Feldgeräte mit analogen Signalen oder potenzialfreien, digitalen Kontakten angeschlossen werden. SiTOS ist ein proprietäres Siemens Kommunika - tionsprotokoll, das mit allen führenden Herstellern von Feldgeräten abgestimmt und implementiert ist. Darüber hinaus sind diverse weitere serielle und parallele Protokolle zur Kopplung von Feldgeräten realisiert. Auch die Kommunikation via Netzwerkprotokolle (TCP/IP, FTP etc.) ist möglich KRI Kommunikationsrechnerinselbus Sitraffic ComBox5 Streckenstation Sitraffic SST5 Datenendgeräte Inselbus Seriell (CU, LWL) TCP/IP (LAN, GPRS, UMTS) Feldbus Seriell (SiTOS) Analog TCP/IP Potenzialfreie Kontakte 17

18 Übersicht über die modulare Struktur zur Ansteuerung von Datenendgeräten Gliederung der Funktionsmerkmale nach Funktionsgruppen Verkehrsdaten FG1 Betriebsmeldungen FG6 Road Vehicle Communication FG16/FG144* Wetterund Umfelddaten FG3 Anlagensteuerung FG7 Parken und Parkplatz- Überwachung FG210 Wechselverkehrszeichen FG4 Zuflussregelung FG9/FG128* Systemsteuerung FG254 Sitraffic SST5 unterstützt alle in der TLS genannten Funktionsmerkmale und bietet genügend Schnittstellen für die verschiedenen Dateneingabe- und -ausgabegeräte. Die Funktionsmerkmale sind nach Funktionsgruppen gegliedert: Verkehrsdaten (FG1) Schleifendetektoren für bis zu 8 Fahrzeugklassen (z.b. LD4-F) Überkopfdetektoren mit Radar, Passiv Infrarot, Ultraschall für bis zu 8+1 Fahrzeugklassen (z.b. Heimdall, PIR, TT298) Detektoren für die seitliche Verkehrsdetektion Detektoren über digitale Eingänge Wetter- und Umfelddaten (FG3) Lufttemperatur, Windrichtung, Taupunkttemperatur, Luftdruck, Luftfeuchte, Gefriertemperatur, Niederschlagsintensität, Fahrbahnoberflächentemperatur, Helligkeit, Windgeschwindigkeit, Sichtweite, Bodentiefentemperatur, Zustand der Fahrbahnoberfläche, Niederschlagsart, Wasserfilmdicke Wechselverkehrszeichen (FG4) LED- und Halogen-Wechselverkehrszeichen (fester Zeichenvorrat), Prismen, Blinker, Fahrspursignale, frei programmierbare Pixelanzeigen (Mono, RGB), digitale Steuerungen, Freitextanzeigen, Signalgeber (LSA) Betriebsmeldungen (FG6) Überwachung folgender Komponenten: Schranktemperatur, Heizung, Blitzschutz, Schrankbeleuchtung, Netzphasen und USV, Türkontakte, Diebstahlschutz, Solaranlage, Höhenkontrolle Anlagensteuerung (FG7) Lüfter, Pumpstationen, Beleuchtungsanlagen, Schranksteuerung, Markierungsleuchtknöpfe, externe Lichtsignalanlagen Zuflussregelung (FG9/FG128*) Zuflussregelung Doppelzuflussregelung *FG128: Zuflussregelung herstellerspezifisch Road Vehicle Communication (FG16/FG144*) SAE-Kommunikation über WLAN *FG144: Car to Infrastructure (TLS 2012) Parken und Parkplatzüberwachung (FG210) Parktaschenbelegung Fahrzeugidentifikation Systemsteuerung (FG254) Servicetool (RS232, LAN, WLAN, GSM, GPRS, ISM-Modem, Touchscreen) Funkuhr (GPS/DCF77) Insel- und Lokalbus SiTOS-Bus, Einzelfahrzeugdatenbus Polizeiradar/Section-Control (RS232, RS485, RS422, LAN, WLAN, GSM, GPRS, ISM- und FSK-Modem) 18

19 Technische Daten Sitraffic SST5 Normen Mechanisches Netzanschluss SV/USV Steuerung/Prozessor Schnittstellen Verkehrsdaten Wetter-/Umfeld-Daten Wechselverkehrszeichen Betriebsmeldungen Anlagensteuerung Zuflussregelung Car to Infrastructure Modem Touch Panel Service/IBS Tools Sonstiges Temperaturbereich Größe/Gewicht Anwendungen TLS , CE-Kennzeichnung Sitraffic SST5 im Schwenkrahmen mit oder ohne 2N-Schrank (Aufbau ist generell schrankunabhängig) 230/400 V bei 50 Hz (ein- oder dreiphasig) Unterbrechungsfreie Stromversorgung mit wartungsfreiem Nickel-/Cadmium-Akku, servicefreundlichem Aufbau und integrierter Überwachungsfunktionalität (Betriebsmeldung), Outstation Power Supply montiert an der Schrankrückwand bis zu 38 W, Überbrückungszeit 5 min nach TLS OMC-I-Baugruppe (CPU mit 800 MHz, 2 MB SRAM, 512 MB Flashdisk, 256 MB Hauptspeicher) MBit Ethernet; 9 serielle COMs, davon 4 RS485/422 isoliert (opt. 17 COMs); 64 digitale IOs, davon 8 24-V-Eingänge und 8 Open Collector High-Current-Ausgänge (opt. 112 IOs); eine spezielle Buserweiterung (z.b. für Profibus, Profinet, CAN ); 2 analoge 20-mA-Eingänge LD4-F-Schleifendetektor, Überkopfdetektoren, Detektoren mit Digitalausgang, Kommunikation zum Detektor: RS485, RS232, LAN, digital oder per Funkanbindung (lizenzfrei) Helligkeitssensor, Umfeld- und Wetterdatensensoren (Niederschlag, Temperatur, Fahrbahnzustand, Wind und weitere Umfelddaten), chemische Daten bzw. Schadstoffe (NO, NO 2, NOx, PMxx), Lärm (Schalldruckpegel), Kommunikation zu den Sensoren über RS485, RS232, LAN oder analog WVZ in LED-Ketten und Matrix Technik mit neuem Lampenschalter-Controller IRC/LDBR (Design nach VDE0832 mit strom- und spannungsüberwachten Ausgängen und dynamischen Selbsttests, aber nicht durchgängig fehlersicher), Prismen, Blinksignalgeber, Signalanlagen-LSA, DiVista- Anzeigen Standardmäßig in die SV/USV-Einheit integriert, alle Betriebsmeldungen nach TLS möglich Z.B. Schranken, Höhenkontrolle, Markierungsleuchtknöpfe Z.B. ALINEA, RWS oder RE Kommunikation zwischen Fahrzeugen und der Verkehrssteuerung FSK (Siemens FMR), LWL, Funk, WLAN, GPRS oder UMTS Monochromes grafisches Display mit Pixel (opt Pixel) zur komfortablen Handbedienung SW-Upload aus Sitraffic ComBox5 in Sitraffic SST5 und angeschlossene Datenendgeräte, z.b. WVZs (IRC) via Serviceschnittstelle direkt an dem Steuergerät oder via FTP (Kabel/Funk) PC-gestütztes Diagnose Tool bzw. Android Service-App für Smartphone GPS-Uhr (z.b. zur Synchronisation autarker Anlagen) 40 bis +80 C (ohne Heizung) 1-zeiliges 19 -Standard-Rack, ca cm (3HE), ca. 10 kg Streckenstation nach TLS (Steuermodul, EAK) Verkehrsbeeinflussungsanlagen Staubeeinflussungsanlagen Wetterdetektion (z.b. Nebelwarnanlagen, Windwarnanlagen) Geschwindigkeitswarnanlage Dauerzählstellen nach TLS und BASt Innerstädtische Verkehrserfassung, z.b. an Autobahnzubringern, Park & Ride-Plätzen Mobile Stauwarnanlagen 19

20 Siemens AG Infrastructure & Cities Sector Mobility and Logistics Division Road and City Mobility Hofmannstraße München Deutschland Siemens AG 2013 Alle Rechte vorbehalten Printed in Germany DEI 73/48980 PA Dispo-Nr K-Nr. 690 Bestell-Nr. A19100-V350-B155 Die Informationen in diesem Dokument enthalten allgemeine Beschreibungen der technischen Möglichkeiten, welche im Einzelfall nicht immer vorliegen müssen. Die gewünschten Leistungsmerkmale sind daher im Einzelfall bei Vertragsschluss festzulegen.