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Innovative Plattform zur Simulation und Bewertung bordeigener Ortungssysteme für den europäischen Schienenverkehr

Im EU-finanzierten EATS-Projekt wurde ein neuartiges Ortungssystem entwickelt, mit dem das Europäische Zugsicherungs- und Zugleitsystem ETCS (European Train Control System) besser in den europäischen Schienenverkehr integriert werden kann.

Mit ETCS soll ein einziges, harmonisiertes System zur Signalgebung, Zugleitung und Zugsicherung erreicht werden, um die zahlreichen, untereinander inkompatiblen Sicherheitssysteme zu ersetzen, die derzeit im europäischen Schienenverkehr insbesondere auf Hochgeschwindigkeitsstrecken eingesetzt werden. Laut einer rechtlichen Vorgabe der EU muss ETCS bei allen neuen, nachgerüsteten oder erneuerten Bahnstrecken und Schienenfahrzeugen im europäischen Schienennetzwerk angewendet werden. Implementierung von ETCS Die Einführung von ETCS, das in vier sogenannte Level unterteilt ist (ETCS 1–4), stellt Hersteller von Zügen sowie Betreiber der Bahninfrastruktur vor Herausforderungen. Diese bestehen in zahlreichen Schwierigkeiten, beispielsweise wird die Spezifikation der Funktionsweise des Systems unterschiedlich interpretiert, die verfügbaren Zertifizierungsverfahren decken nicht alle Aspekte des Systems vollständig ab, Feldversuche sind zeit- und kostenintensiv und weitere technische Probleme sind noch zu beheben. Durch Kombination des Globalen Navigationssatellitensystems (GNSS), des Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) und des Global System for Mobile Communications – Railway (GSM-R) sowie durch Multi-Antennen-Konfigurationen an Zügen sollten im EATS-Projekt neue bordeigene Ortungssysteme entwickelt werden. So könnte ETCS von Level 2 auf Level 3 angehoben und die Gesamteffizienz des europäischen Schienenverkehrs gesteigert werden. Anwendung von ATLAS Zur Entwickelung, Integration und Beurteilung nutzten die EATS-Mitglieder das innovative System ATLAS (Advanced Train LocAtion Simulator), das modular, erweiterbar und hoch konfigurierbar ist. Mit ATLAS kann die Konfiguration des Zugs inklusive seiner bordeigenen Ortungssysteme analysiert und selbst seine Route untersucht werden. Des Weiteren stellt es ein hochentwickeltes Tool zur Leistungsbewertung dar, das die Ergebnisse hunderter Simulationen übersichtlich visualisieren kann. ATLAS setzt sich aus vier zentralen Modulen zusammen: dem ATLAS Route Simulator, der die Position und/oder Geschwindigkeit von Empfänger und Sensor eines Zuges anhand eines spezifischen Zugmodells und Schienenplans berechnet; dem ATLAS Input Generator, der aus den Daten des Route Simulators die Eingabequellen mit konfigurierten Fehlern für die Algorithmen generiert; dem ATLAS Position Estimator, in dem diese Ortungsalgorithmen wiederum geprüft werden; und dem ATLAS Performance Analyser, mit dem der Benutzer die Leistung der verschiedenen simulierten Ortungskonfigurationen abschließend vergleichen und den geeignetsten auswählen kann. Im EATS-Projekt wurden ATLAS und dessen vier spezifische Module angewendet, um verschiedene Antennenanordnungen in einem Zugmodell in verschiedenen Leistungszonen zu prüfen. Zudem wurden Ortungsalgorithmen und verschiedene Technologien zur Positionsbestimmung geprüft und deren Leistung und Tauglichkeit für den Eisenbahnsektor verglichen. Während im europäischen Eisenbahnsektor immer mehr Personen und Güter transportiert werden, wird das EATS-Projekt mit der Entwicklung innovativer bordeigener Ortungssysteme dazu beitragen, sowohl Sicherheit als auch Effizienz des europäischen Schienennetzes durch eine schnellere Einführung von ETCS zu beschleunigen. Weitere Informationen finden Sie auf: Projektwebsite

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Spanien

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