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Neue Zuglaufverfolgungstechnologien verbessern das Europäische Zugsicherungs- und Zugsteuerungssystem

Die Eisenbahnverkehrsmanagementsysteme Europas steuern auf die Automatisierung zu. Neue Technologien tragen dazu bei.

Verkehr und Mobilität

Da viele europäische Zugstrecken über Landesgrenzen hinweg verlaufen, arbeitet die EU an der Entwicklung eines einheitlichen europäischen Steuerungssystems namens Europäisches Eisenbahnverkehrsmanagementsystem/Europäisches Zugsicherungs- und Zugsteuerungssystem. Das System bildet einen Eckpfeiler der europäischen Verkehrspolitik. Es schafft vollständige Signalinteroperabilität und ermöglicht ein gewisses Maß an Automatisierung. Eisenbahnsignale dienen der Sicherheit der Züge, indem der Eisenbahnverkehr gesteuert wird und Züge stets voneinander ferngehalten werden. Die Position der Züge wird lückenlos verfolgt, sodass Unfälle vermieden und die Strecken effizienter genutzt werden können. Die Einführung der Stufen 1 und 2 des Europäischen Zugsicherungs- und Zugsteuerungssystems ist bereits auf europäischer Ebene angelaufen. Zusätzliche Funktionen müssen noch entwickelt und eingeführt werden, um das System weiter zu verbessern (darunter Stufe 3 des Europäischen Zugsicherungs- und Zugsteuerungssystems oder der automatische Zugbetrieb). Das gemeinsame Unternehmen Shift2Rail S2R JU befasst sich mit diesen Aspekten und das Projekt ASTRail trug zu der Forschung in diesem Bereich bei. ASTRail ging mehrere technische Ziele bezüglich der Zuglaufüberwachung und Automatisierung an. Das Team überprüfte auch die Modellierungs- und Verifizierungsinstrumente, die in allen Projektanwendungen zum Einsatz kommen.

Satellitenortung von Zügen

Die Forschungsgruppe lotete die potenzielle Nutzung von Satellitenortungstechnologie im Eisenbahnsektor aus, die in Systemen zur Signalgebung mit beweglichen Blockabschnitten angewandt werden soll. Das System zur Signalgebung mit beweglichen Blockabschnitten ist ein wichtiges Element des Europäischen Eisenbahnverkehrsmanagementsystems. Es verfolgt die Position der Züge und steuert die Signale, die den Zugführerinnen und Zugführern Anweisungen zu ihrer Geschwindigkeit geben. So können Züge auf verschiedenen Segmenten derselben Strecke einen angemessenen Sicherheitsabstand wahren. Bezüglich der potenziellen Einbindung der Satellitenortung in das System zur Signalgebung mit beweglichen Blockabschnitten entwickelte das Projektteam einen Vorschlag für Mindestbetriebsleistungsstandards. Dazu gehörte die Dokumentation der Grundeinstellungen, die für die Verwendung des satellitengestützten Navigations- und Ordnungssystems notwendig sind. Das Forschungsteam von ASTRail untersuchte auch Technologien für automatisiertes Fahren aus anderen Verkehrssektoren. Die Automatisierung minimiert das Potenzial für menschliches Versagen und verbessert gleichzeitig die Effizienz. Das Team bewertete die Tauglichkeit der Kandidatentechnologien für den Einsatz in Eisenbahnsystemen. Die Automatisierungsstudie betrachtete auch die Sicherheit im System zur Signalgebung mit beweglichen Blockabschnitten sowie Gefahren, die bei der Verwendung des Systems wahrscheinlich aufkommen können. Zur Unterstützung der Projektstudie entwickelte das Team außerdem ein Modell zur Analyse des Systems. Dieses Modell bestimmte typische Auslastungsfälle durch Züge, die analysiert werden könnten.

Erhebliches Potenzial

Der Projektkoordinator Riccardo Scopigno äußert sich zu den Forschungsbemühungen des Projekts wie folgt: „Wir glauben, dass die Satellitenortung das Potenzial hat, eine tragende Rolle bei der Zukunft des Schienentransports zu spielen, besonders bezüglich der Signalgebung mit beweglichen Blockabschnitten. Eine solche Nutzung muss nur sorgfältig experimentell verifiziert und gegebenenfalls durch unterstützende Technologien untermauert werden.“ Bestimmte Ergebnisse von ASTRail, insbesondere die Analyse der formalen Methoden, sind für den sofortigen Einsatz bereit. Obwohl andere Bereiche weiter erforscht werden müssen, bevor sie vollständig umgesetzt werden können, sind diese nun weitaus ausgereifter als vor dem Projekt. „Die letztendliche Umsetzung des Systems zur Signalgebung mit beweglichen Blockabschnitten wird zu einer effizienteren Nutzung der Gleise führen“, so Scopigno. „Das bedeutet mehr Züge pro Gleis und eine gesteigerte Kapazität des Netzes.“ Auf diese Weise wird der Eisenbahnsektor wachsen und in Europa stärker verwendet werden, was wiederum der Verlagerung des Güterverkehrs von der Straße auf die Schiene im Sinne der Ziele der Europäischen Kommission für die Eisenbahn zugute kommt. ASTRails Technologiebewertungen stehen bereit, um zu den Studien der Stufe 3 des Europäischen Zugsicherungs- und Zugsteuerungssystems beizutragen. Dies wird zu mehr Automatisierung sowie zu sichereren und effizienteren Dienstleistungen führen.

Schlüsselbegriffe

ASTRail, Automatisierung, Eisenbahn, ETCS, satellitengestütztes Navigations- und Ordnungssystem, ERTMS, Europäisches Eisenbahnverkehrsmanagementsystem, Europäisches Zugsicherungs- und Zugsteuerungssystem, Shift2Rail, S2R JU, Signalgebung mit beweglichen Blockabschnitten, Forschungsinnovationen bei der Eisenbahn

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