Digitale StellwerkeKonzeption, Technik, Ausführung
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Seite 2 Mobility Management – Mainline Rail Automation
Schranken-antrieb
Bahnübergangs-sicherungsanlage
Zugfunk(GSM-R)
Funkanrückmelder
ETCS-Fahrzeuggerät
Eurobalise
Betriebsleitzentrale
Gleisstrom-kreis
Euroloop
Elektronisches Stellwerk
Kompaktsignal
ETCS-Signal
Funkstreckenzentrale(RBC)
Lineside Electronic Unit (LEU)
Achszähler
Elemente der Sicherungstechnik
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Seite 3 Mobility Management – Mainline Rail Automation
1 2
Internet, Backbone
Entwicklungsstufen in der Stellwerkstechnik
Mechanik Relaistechnik
• Stellentfernung 6,5 km
• Kabelverbindung
• Herstellerabhängige Stellwerksarchitektur und Datenübertragung
Elektronik
• Stellentfernung 6,5 km
• Kabelverbindung
• Schaltschrank mit sicherem Rechnerkern und Stellteilen(Element Controllern)
• Herstellerabhängige Stellwerksarchitektur und Datenübertragung
• Zentrale Steuerung
Signaltechnik 4.0
• Stellentfernung unbegrenzt
• Intelligente Außenanlage
• Sofort einsatzbereit(Plug and Play)
• Standardisierte Schnittstellen
• IP-basierte Kommunikation
• Stellentfernung 1,2 km
• Drahtzug
• Herstellerunabhängig
1.0 2.0 3.0 4.0
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Seite 4 Mobility Management – Mainline Rail Automation
Signaltechnisches Prinzip bleibt stets erhalten
Fahrwegsicherung
Einstellen der Fahrstraße
Verschließen der Weichen und
Flankenschutzeinrichtungen
Festlegen der Fahrstraße
Freiprüfen des Fahrwegs
(nicht bei Rangierfahrstraßen)
Freigeben des Signals
Fahrtstellen des Signals
Abhängigkeit zw. den Weichenhebeln, dem Fahrstraßen- und dem Signalhebela) Lageplanb) Fahrstraßenhebel in Grundstellungc) Fahrstraßenhebel für die Fahrt a/2 umgelegt
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Seite 5 Mobility Management – Mainline Rail Automation
Stellwerksarchitektur heute
• Zentrale/dezentrale Stellwerksarchitektur
• Modulgebäude für Leit- und Sicherungs-technik, Telekommunikation und Fremdgeräte
• Eigene Kabel für Außenelemente(Stromversorgung und Informations-übertragung)
• Räumliche Anordnung
• Zentrale Stromversorgung
Zentrale
Modulgebäude
Weitere Stellwerke (max. 10)
StellwerksbusDatenleitungStromversorgungsstelleStromversorgungssignal
Weiche
Signal
Kup
ferk
abel
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Seite 6 Mobility Management – Mainline Rail Automation
Trend Standardisierung der Schnittstellen ….
Auszug aus Präsentation von Herrn Dr. Elsweiler„Schnittstellenbetrachtung durch die DB Netz AG“ am 24.01.2013
Standardisierung der Schnittstellen – Umsetzung von NeuPro
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Seite 7 Mobility Management – Mainline Rail Automation
… führt zu grundlegenden Veränderungenin der Stellwerksarchitektur
• Weniger Gebäude
• Intelligente Außenanlage und Stromversorgung
• IP-Netzwerk für Innen- und Außenanlage
• Standardisierte Schnittstellen
• Individuelle Kabellängen
• Bereit für IT-Sicherheitslevel 3
• Laden von Software über Remote-Verbindung
• Intelligente Diagnose/Big Data
Element ControllerStromversorgung
Zentrale
IP-Netzwerk
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Seite 8 Mobility Management – Mainline Rail Automation
EULYNX Initiative der Infrastruktur Manager
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Seite 9 Mobility Management – Mainline Rail Automation
EULYNX - Referenzarchitektur
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Seite 10 Mobility Management – Mainline Rail Automation
Dezentrale StellwerksarchitekturBeispiel Trackguard Sinet
SV
Glasfaser-Backbone
Fahrleitung
Element ControllerECECEC EC EC EC
SCI-PSCI-LS SCI-LSSCI-P SCI-I/OSCI-TDS
StellwerkStrom-versorgung
Strom-versorgung
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Seite 11 Mobility Management – Mainline Rail Automation
Zukünftige TechnikBeispiel Trackguard Sinet
Simis D und Trackguard Sinet
Stellwerks-zentrale
Netzwerk
EC
EC
EC EC
EC
EC
DCM 150Digitale Ein-/Ausgabe
PCM 150Weiche
ACM 250Achszähler
SCM 150Signal
Schaltkasten
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Seite 12 Mobility Management – Mainline Rail Automation
Siemens pilotiert weitere Stellwerksinnovation im Erzgebirge
2005: Simis D – Innovation in der Stellwerkstechnik2007: Erweiterung mit Simis D2013: Trackguard Sinet2018: Implementierter Standard für Stellwerkskommunikation
Projektumfang:
• Aufrüstung veralteter Teile der Stellwerkszentrale auf den Trackguard-Sinet-Standard
• Implementierung von NeuPro-Schnittstellen
Trackguard SinetPilotprojekt Annaberg-Buchholz
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Seite 13 Mobility Management – Mainline Rail Automation
Vorserienprojekte DSTW
Vorserien Projekte mit DSTW Architektur
WarnemündeInbetriebnahme: September 2019
Harz-Weser-NetzInbetriebnahme: ab 2021 bis 2022 in Baustufen
Koblenz-TrierInbetriebnahme: 2022
Meitingen – MertingenInbetriebnahme: Oktober 2020
https://fahrweg.dbnetze.com/fahrweg-de/kunden/nutzungsbedingungen/digitale_lst/projekte-3978824
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Seite 14 Mobility Management – Mainline Rail Automation
Norwegen Netzweite Einführung
Aufrüstung der Signaltechnik im norwegischen Bahnnetz:
• ETCS Level 2 BL 3.6 ohne Rückfallebene
• Digitales Stellwerk Trackguard Simis W
• IP-basierte Sinet Element Controller
• Trainguard 200 RBC
• EULYNX-Standard-Kommunikationsschnittstellen (SCI)
• 4200 km Strecke mit 375 Bahnhöfen, mehr als 7000 Achszählern, mehr als 4200 Weichenantrieben, mehr als 400 Bahnübergängen und 10,000 Balisen
• Inbetriebnahme aller ETCS-Strecken bis voraussichtlich 2034
• 25 Jahre Instandhaltung, beginnend mit Inbetriebnahme der ersten Strecke
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Seite 15 Mobility Management – Mainline Rail Automation
AusblickAusweitung der Standardisierung
• Ausweitung der Standardiesierung
• Absprung von erreichten Standarts ->
ETCS/ERTMS
• Betriebliche Prinzipien mit Einfluss auf
Sicherungstechnik, z.B. Verzicht auf
Signale
• Nutzung moderner IT Methoden
• Trennung von HW und SW
• Stellwerk als App?
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Seite 16 Mobility Management – Mainline Rail Automation
Fragmentierung der AutomatisierungspyramideChance und Herausforderung zugleich
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Seite 17 Mobility Management – Mainline Rail Automation
RBC IXL
S&DOCS
RBC IXL
S&DOCS
RBC IXL
S&DOCS
RBC IXL
S&DOCS
Bahnspezifische Anforderungen verschmelzen in der hochleistungsfähigen Mehrkerntechnologie
IT-SicherheitUnterschiedliche SIL
bei gleicher HW
Hochleistung
Sicherheit & Verfügbarkeit
Einfache Migrationsprozesse
COTS Mehrkern-technologie
Hardware-Unabhängigkeit
Flexible Kommunikation
Hohe Skalierbarkeit
Echtzeit-verhalten
Geographische Redundanz
x Logiken bei gleichem COTS
Grundlagen Kommunikation Merkmale Schutzfunktionen
!
!
Big Data
Kompatible Schnittstellen
Fokus liegt in der Zentralisierung von Anwendungen und Services
EC
Fibre-Backbone
EC EC EC EC EC EC EC EC EC EC EC
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Seite 18 Mobility Management – Mainline Rail Automation
ReferenzprojektBahnhof Achau/Österreich
Systemdaten
WeichenantriebeHauptsignaleRangiersignaleBahnübergangX.25-Verbindung zur Betriebsleitzentrale(redundant)
• Beginn der Betriebserprobung ohne Sicherheitsverantwortung:Dezember 2018
• Aufnahme des Testbetriebes mit Sicherheitsverantwortung: März 2020
• Rückfallebene: bestehendes elektronisches Stellwerk
Element Controller
StellwerkECC
Betriebsleitzentrale Wien
Rückfallebene
Konfiguration Achau
1216411
Betriebs-führung
Service &Diagnose
* Visualisierung: ÖBB/Geoconsult
StellwerkSmart Safe System
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit