ZATMOBILE Eisenbahn Arbeiter schützen ohne den Bahnverkehr zu behindern/ Protecting rail workers without disturbing rail traffic

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1 ZATMOBILE Eisenbahn Arbeiter schützen ohne den Bahnverkehr zu behindern/ Protecting rail workers without disturbing rail traffic A.GERARD ing ppal Infrabel F.ANNYS ing ICTRA K.CLINCKX SIEMENS Donnerstag 16/06/2011

2 WAS IST ZATMOBILE? Es ist ein modernes System, das eine hohe Sicherheit für die Gleisarbeiter gewährleistet. Dieses neue System basiert auf der Verfügbarkeit der Verkehrsinformation in der Zugleittechnik und auf der GPS - Position des Safety Modul. Der Safety Modul liefert ein kollektives Alarmsignal (Hupe & Blitzleuchten) für die Gleisarbeiter It is a modern system that provides a high level of safety to the people who work near or on the tracks. This new system is mainly based on the network based availability of traffic information in the control systems of the tracks and the geographical position of a safety module. The safety module provides a collective alarm signal (visual & acoustic) for the workers near the tracks. 16/06/2011 ZATMOBILE 2

3 Herausforderung / The challenge Push button Guard Rail worker LOWS Konzept: Unabhängiges System, das lokale Funk-Kommunikation benutzt Der Sicherungsposten drückt einen Handschalter, um die Gleisarbeiter vor einem herannahenden Zug zu warnen. Independent standalone system, using local radio communication The guard pushes a button to warn the rail workers for an approaching train Guard Herausforderung = Den Sicherungsposten durch eine IT Lösung ersetzen The challenge = Replacement of the guards by an IT solution 16/06/2011 ZATMOBILE 3

4 Was wir wollen Ein persönliches eguard für die Gleisarbeiter, um sicheren Zugang zum Gleisbereich zu erhalten ohne Beeinflussung des Bahnbetriebs. 1 2 Der eguard informiert die Gleisarbeiter über die Sicherheit beim Betreten des Gleisbereichs. Der eguard warnt die Gleisarbeiter rechtzeitig, wenn sich eine Zugfahrt nähert, die für die Gleisarbeiter gefährlich sein kann. (Die Gleisarbeiter haben 25 Sekunden um die Gleise zu verlassen) A Personnel eguard that can be used by rail workers to access independent the rails in a safe way without any involvement of traffic control 1 2 The eguard tells the rail worker that he can access the rails safely The eguard warns the rail worker in time in case of approaching trains that may bring the rail worker in danger (the rail worker has to escape in 25 seconds) 16/06/2011 ZATMOBILE 4

5 Anforderungen für ZATMOBILE Die Gleisarbeiter betreiben das System selbst (keine Kommunikation mit Betriebsleitstelle) Rail workers are operating independently (no communication with traffic control) GPS Koordinaten werden regelmäßig aktualisiert: alle 2 Sekunden GPS-coordinates are frequently updated: every 2 seconds Gleisarbeiter brauchen mindestens 25 Sekunden, um die Gleise zu verlassen - Vmax = 160km/h (=1,11km/25s) Rail workers need minimum 25 seconds to escape Vmax = 160km/hr (=1,11km/25s) > 1,5km Die Warnung muss 32 Sekunden (25s Gleisräumung + 7s Ansprechzeit) im voraus ankommen. System-Ansprechzeit: geschätzt bis zu 7 Sekunden / System response time is estimated to 7 seconds Ein SIL level ist erforderlich für die endgültige Fassung, aber nicht für den Prototyp A SIL level is required (for the final version only, not for this prototype) 16/06/2011 ZATMOBILE 5

6 ZAT Mobile Der Safety Module sendet seine GPS Koordinaten zum ZAT MOBILE Server. The Safety Module sends his GPS coordinates to the ZAT MOBILE Server. Der ZAT Server überprüft den Status der Gleise rund um die Gleisarbeiter (32s). The ZAT server checks the status of the rails around the workers. 6 16/06/2011 ZATMOBILE 6

7 ZAT Mobile The Server sends permanently : Track clear when there is no traffic in the ZAT Area or Alarm when at least one train comes. Der Server sendet ständig : Gleisbereich frei wenn sich kein Zug im ZAT-Bereich befindet oder Alarm wenn sich mindestens ein Zug im ZAT-Bereich befindet. 7 16/06/2011 ZATMOBILE 7

8 ZAT Mobile Der Safety module gibt akustische und optische Signale wenn er Alarm erhält und bleibt im Alarmzustand, bis die nächste Meldung Gleisbereich frei eingeht. The Safety module begins to beep and flash when an Alarm is received and keep doing so until the next Track clear message is received. 8 16/06/2011 ZATMOBILE 8

9 Pilot Konzept: Hardware & Software ZAT Service (Developed by Siemens) ZATapplication EBP (existing Siemens OCS) SK-GPScoordinates Web server SK occupation Communication infrastructure provided by Ictra GSM-R (provider Ictra) Intranet Request: GPS coordinates Answer: Safe / Not safe GSM-R Mobile ZATapplication (Developed by Siemens) Mobile device & Onboard GPS 0/24V DATW 16/06/2011 ZATMOBILE 9

10 Pilot Konzept: Hardware & Software ZAT Service (Developed by Siemens) ZATapplication Web server Communication infrastructure provided by Ictra GSM-R (provider Ictra) Intranet GSM-R Mobile ZATapplication (Developed by Siemens) EBP (existing Siemens OCS) SK-GPScoordinates SK occupation Request: GPS coordinates Answer: Safe / Not safe Mobile Einheit / Mobile device: Sendet ihre GPS Koordinaten / Monitors GPS coordinates of rail workers Zeigt den Safe / Not safe Status / Displays Safe / Not safe status Steuert den Safety module DATW / Controls the safety module DATW Mobile device & Onboard GPS 0/24V DATW 16/06/2011 ZATMOBILE 10

11 Pilot Konzept: Hardware & Software ZAT Service (Developed by Siemens) ZATapplication EBP (existing Siemens OCS) SK-GPScoordinates Web server SK occupation Communication infrastructure provided by Ictra GSM-R (provider Ictra) Intranet Request: GPS coordinates Answer: Safe / Not safe GSM-R Signalhörner für akustischen Alarm & Blitzleuchten für visuellen Alarm der Gleisarbeiter horns for acoustic alarming & flash lights for visual alarming the rail workers Mobile ZATapplication (Developed by Siemens) Mobile device & Onboard GPS 0/24V DATW 16/06/2011 ZATMOBILE 11

12 Pilot Konzept: Hardware & Software Sichere und zuverlässige Kommunikation über GSM-R: Secure & reliable communication with GSM-R: ZAT Service (Developed by Siemens) ZATapplication EBP (existing Siemens OCS) SK-GPScoordinates Web server SK occupation Communication infrastructure provided by Ictra GSM-R (provider Ictra) Intranet Request: GPS coordinates Answer: Safe / Not safe GSM-R Mobile ZATapplication (Developed by Siemens) Mobile device & Onboard GPS 0/24V DATW 16/06/2011 ZATMOBILE 12

13 Pilot Konzept: Hardware & Software ZAT Service (Developed by Siemens) ZATapplication Web server Communication infrastructure provided by Ictra GSM-R (provider Ictra) Intranet GSM-R Mobile ZATapplication (Developed by Siemens) EBP (existing Siemens OCS) SK-GPScoordinates SK occupation Request: GPS coordinates Answer: Safe / Not safe EBP: steuert den Bahnbetrieb und hat die Information, wann Gleisabschnitte frei oder besetzt sind. EBP: controls the railway traffic and knows exactly when tracks are Free or Busy. Mobile device & Onboard GPS 0/24V DATW 16/06/2011 ZATMOBILE 13

14 Geographischer Bereich des ZAT Pilot 16/06/2011 ZATMOBILE 14

15 Pilot Konzept: Hardware & Software Fasst alle Informationen von der Mobilen Einheit, GIS und EBP/PLP zusammen, um einen Alarm -Status zu erzeugen, wenn ein Gleis in der Nähe der Gleisarbeiter besetzt wird. Compiles all information from Mobile device, GIS and EBP/PLP to obtain one alarm if one of the tracks near the rail workers is occupied. ZAT Service (Developed by Siemens) SK-GPScoordinates ZATapplication EBP (existing Siemens OCS) Web server SK occupation Communication infrastructure provided by Ictra GSM-R (provider Ictra) Intranet Request: GPS coordinates Answer: Safe / Not safe GSM-R Mobile ZATapplication (Developed by Siemens) Mobile device & Onboard GPS 0/24V DATW 16/06/2011 ZATMOBILE 15

16 Pilot Konzept: Hardware & Software ZAT Service (Developed by Siemens) ZATapplication Web server Communication infrastructure provided by Ictra GSM-R (provider Ictra) Intranet GSM-R Mobile ZATapplication (Developed by Siemens) EBP (existing Siemens OCS) SK-GPScoordinates SK occupation Request: GPS coordinates Answer: Safe / Not safe Genaue Koordinaten der Gleisabschnitte (GIS Info) Accurate coordinates of tracks (GIS info) Mobile device & Onboard GPS 0/24V DATW 16/06/2011 ZATMOBILE 16

17 GIS GIS DB: - Oracle Spatial GIS DB Oracle Spatial 16/06/2011 ZATMOBILE 17

18 GIS GIS DB: - Oracle Spatial - enthält : - Gleisgeometrie - Gleisabschnitts-Koordinaten - contains : - Track geometry - Track sections coordinates GIS DB Oracle Spatial 16/06/2011 ZATMOBILE 18

19 GIS ZAT sendet die GPS Position ZATapplication ZAT sends the GPS Position GIS DB Oracle Spatial 16/06/2011 ZATMOBILE 19

20 GIS ZATapplication GIS DB Oracle Spatial GIS übersetzt die λ,φ Koordinaten in nationale belgische Koordinaten (Lambert Belge 1972) GIS translates the λ,φ coord. in the national belgian coordinates (Lambert Belge 1972) 16/06/2011 ZATMOBILE 20

21 GIS ZATapplication GIS DB Oracle Spatial GIS berechnet die gesicherte Zone (SQL buffer Query) GIS calculates the Safe Zone (SQL buffer Query) 16/06/2011 ZATMOBILE 21

22 GIS ZATapplication GIS DB Oracle Spatial GIS berechnet die gesicherten Gleisabschnitte (SQL intersection Query) GIS calculates the Safe track sections (SQL intersection Query) 16/06/2011 ZATMOBILE 22

23 GIS GIS sendet eine Liste der gesicherten Gleisabschnitte zurück. ZATapplication GIS sends back a list of safe track sections. GIS DB Oracle Spatial 16/06/2011 ZATMOBILE 23

24 TW SIGNALS A.GERARD Date 16/06/2011

25 A : Detection Point Einschaltkontakt L : End of Alarm related to A Ende Warnzustand ausgelöst in A TW : Travaux Werken Signals TW Signale GX : Horns and Flash Lights Signalhörner und Blitzleuchten TW-Signals 16/06/2011 ZATMOBILE 25

26 Trains moves from A1 to A3 Zug fährt von A1 nach A3 When a train is detected in A1, an alarm is started. The rail workers have to leave the tracks. When done, the OPUC sets the signals to green. Wenn ein Zug in A1 erkannt wird, wird Alarm ausgelöst. Die Gleisarbeiter müssen die Gleise verlassen. Wenn die Gleise frei sind, werden die Signale auf Grün gesetzt. TW-Signals 16/06/2011 ZATMOBILE 26

27 The train goes through the working area with green lights on. Traffic is not disturbed. Der Zug fährt durch den Arbeitsbereich, die TW-Signale sind Grün. Der Bahnbetrieb wird nicht gestört. TW-Signals 16/06/2011 ZATMOBILE 27

28 The signals go back automatically to red and yellow when the train passes L3. Die Signale gehen automatisch wieder auf rot und gelb wenn der Zug L3 passiert. TW-Signals 16/06/2011 ZATMOBILE 28

29 When the train comes in L1, the alarm is stopped and the work may restart. Wenn der Zug in L1 ankommt, wird der Alarm gestoppt und die Arbeit darf weitergeführt werden. TW-Signals 16/06/2011 ZATMOBILE 29

30 ZATMOBILE INFRABEL Fragen? Question s? 16/06/2011 ZATMOBILE 30