Innovative Methode zum Simulieren einer Streckenfahrt eines Triebfahrzeuges mit Europäischem Zugbeeinflussungssystem – European Train Control System (ETCS)

// Bahn und Schiffsbau // Elektronik und Elektrotechnik // Maschinenbau // Mess- und Regeltechnik // Transport und Logistik
Ref-Nr: 17261

Einleitung / Abstract

Das innovative Simulationssystem stellt erstmalig die Möglichkeit dar, ein vollausgerüstetes ETCS-Fahrzeug im virtuellen Raum auf real existierenden ETCS-Strecken erforderlichen ETCS-Tests oder ETCS-Optimierungen zu unterziehen, ohne die reale Strecke nutzen zu müssen. Nur über solche zukunftsweisenden Technologien wird es künftig möglich sein, die sehr hohe Anzahl an Genehmigungen für ETCS-Neufahrzeuge und der ETCS-Ausrüstung von Bestandsfahrzeugen schlagkräftig zu begegnen. Damit dient das innovative Simulationssystem nicht nur der verbesserten Überprüfung und Optimie-rung des europaweit einheitlichen Zugsteuerungs- und Zugbeeinflussungssystems – European Train Control System – ETCS, sondern auch der Erreichung der Klimaziele durch Einsparung von Probefahrten, Verkürzung von Genehmigungszeiten und Verringerung des Ressourcenbedarfes. In Abbildung 1 ist das Display eines Triebfahrzeugs dargestellt, so wie es der Lokführer sieht.

Abb. 1: Display Triebfahrzeug

Abb. 2: ETCS in der bisherigen Ausführung

Abb. 3: Neue ETCS-Simulationsumgebung

Hintergrund

Derzeit werden die fahrzeugseitigen ETCS-Einrichtungen einerseits auf Komponentenebene im Labor getestet und die Nachweise für die Fahrzeug-Strecke-Integration in Form sehr aufwendiger Versuchsfahrten auf den ETCS-Strecken der öffentlichen Eisenbahninfrastruktur parallel in den Lücken des Regelverkehrs durchgeführt. Folgen dieses Umstandes sind neben den hohen Kosten für die Planung und Durchführung von Versuchsfahrten, hohe zusätzliche Belastungen der Infrastruktur, lange Vorbereitungs- und Genehmigungsaufwendungen und komplexe Betriebsführung im Rahmen der Durchführung der Versuchsfahrten. In Abbildung 2 ist das bisherige ETCS-Prinzip schematisch dargestellt. Gegenüber dem bisherigen Procedere der Labor- und Streckentests können im virtuellen Raum der Testumfang und die Testintensität deutlich verbessert werden, was zu einer erheblichen Reduzierung der Fehlerquote und damit zu einer erhöhten Akzeptanz bei Betreibern und Behörden führt. Damit verbunden ist eine Steigerung der Zuverlässigkeit und eine Reduzierung der Fehlerfolgekosten.

Lösung

Erfindungsgemäß soll das „ETCS-Simulationsmodul Strecke“, ab Level 2 in der Lage sein, die vom Fahrzeug simulierte Geschwindigkeit und die damit zurückgelegte Wegstrecke der streckenseitigen ETCS-Einrichtung mit Positionsmeldung durch Rücklesen der Baliseneinträge dem „Schatten-RBC“ zu übergeben (vgl. Abbildung 3). Dadurch werden die zurückgelegte Wegstrecke simuliert und äußere Daten / Informationen über die Schnittstellen zur Infrastruktur wie Balisen bzw. Datenfunkstrecke 1:1 realistisch abgebildet. Diese Daten und Informationen entsprechen denen der realen Strecke, welche in ihrer Abfolge und den dynamischen Verhältnissen mit der Geschwindigkeit synchronisiert werden müssen. Dadurch soll es möglich sein, alle betrieblich denkbaren Fälle, wie sie auf der realen Strecke möglich sind abzubilden.

Vorteile

Kapazitätssteigerung der klimafreundlichen Mobilität Schiene erreicht. Die Reduzierung der Versuchsfahrten, einschließlich der europaweiten Überführungsfahrten, führt zu enormen Energieeinsparungen und der damit verbundenen CO2-Reduzierung. Verbesserte Prüftiefe und folglich verbesserte Verfügbarkeit und geringere Fehlerfolgekosten. Reduzierung der Planungs-, Genehmigungs- und Durchführungsaufwendungen. Verkürzung von Genehmigungszeiten Kapazitätssteigerung der klimafreundlichen Mobilität Schiene erreicht. Die Reduzierung der Versuchsfahrten, einschließlich der europaweiten Überführungsfahrten, führt zu enormen Energieeinsparungen und der damit verbundenen CO2-Reduzierung. Verbesserte Prüftiefe und folglich verbesserte Verfügbarkeit und geringere Fehlerfolgekosten. Reduzierung der Planungs-, Genehmigungs- und Durchführungsaufwendungen. Verkürzung von Genehmigungszeiten

Anwendungsbereiche

Der Anwendungsbereich der erfindungsgemäßen Technologie sind realitätsnahe Tests, Optimierungen und Inbetriebnahmen von ETCS-Onboard-Einrichtungen im Gesamtsystem Fahrzeug und Infrastruktur im Sinne der SICHEREN INTEGRATION.

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