Stand der Entwicklung und Einführung von ERTMS Inhalt

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SBB Consulting Dr. Peter Winter 1 Braunschweiger Verkehrskolloquium Stand der Entwicklung und Einführung von ERTMS 13. Januar 2005 1. Einleitung: Bedeutung der ERTMS Entwicklung 2. Gesetzliche Grundlagen (EU-Direktiven, TSI‘s) 3. Spezifikationen (FRS, SRS, …) 4. Stand der Entwicklung und Einführung: DVD-Präsentation „ERTMS – Managing the migration“ 5. Einige aktuelle grundsätzliche Fragestellungen Einheitliche Konzeption für die Bremssteuerung Zusätzlicher Mode „Limited Supervision“ Pilotanwendung für Level 3 – Regional ERTMS Euro-Interlocking 6. Ausblick: ETCS auch in China? Inhalt

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SBB ConsultingDr. Peter Winter 1Braunschweiger Verkehrskolloquium

Stand der Entwicklung und Einführung von ERTMS

13. Januar 2005

1. Einleitung: Bedeutung der ERTMS Entwicklung

2. Gesetzliche Grundlagen (EU-Direktiven, TSI‘s)

3. Spezifikationen (FRS, SRS, …)

4. Stand der Entwicklung und Einführung: DVD-Präsentation „ERTMS –Managing the migration“

5. Einige aktuelle grundsätzliche Fragestellungen

• Einheitliche Konzeption für die Bremssteuerung

• Zusätzlicher Mode „Limited Supervision“

• Pilotanwendung für Level 3 – Regional ERTMS

• Euro-Interlocking

6. Ausblick: ETCS auch in China?

Inhalt

SBB ConsultingDr. Peter Winter 2Braunschweiger Verkehrskolloquium

Stand der Entwicklung und Einführung von ERTMS

13. Januar 2005

ERTMS

Aussagen von J.A. Vinois an der ERTMS Konferenz vom Dezember 2004 in Rom

« ERTMS is the result of a long collective effort :

• It is the first example of a close co-operation of all stakeholderswithin the railway industry at European level

• Commission supported with circa 300 million € from R&D and TEN funds

• Industry invested circa 400 millions €

• ERTMS is a venture comparable to Airbus, GSM, Ariane or GalileoA showcase of European innovation capability

• Success of ERTMS is the key for the credibility of the railway industry towards the creation of a true European railway area supporting a single market for railway products and services »

Einleitung: Bedeutung von ERTMS

SBB ConsultingDr. Peter Winter 3Braunschweiger Verkehrskolloquium

Stand der Entwicklung und Einführung von ERTMS

13. Januar 2005

ERTMS- UserGruppe

Machbarkeits Studie

UIC/ERRI

ProjektGruppeA 200

UIC/ERRIEMSET-

Projekt mitEUROSIG-

Firmen UIC-Projekt

ETCS Low Cost

Bahn/ Firmen Aktivitäten

UNISIG-Spezifikationen

mit Review durch ECSAC

Demonstra-tion ETCS

Level 1 Wien -

Budapest

ETCS Level 1 in Bulgarien

Vortests mitEurobalisen

EURET-ForschungsProgramm

ERTMS-Masterplan zur Unterstützung von Test-

und Pilotprojekten

EU-Direktiven fürInteroperabilität

EU-Aktivitäten

HGV Konv. Linien

1996 1997 2000 2001 2002199519941993199219911990 1998 1999

ETCS Level 2 in der

Schweiz

2003 2004

TSI ZSS & Signal.

HGV Konv. Linien

Einleitung: 15 Jahre Arbeit für ERTMS/ETCS

Inbetriebnahme Tests auf

verschiedenen Linien,

Konsolidierung der

Spezifikationen

SBB ConsultingDr. Peter Winter 4Braunschweiger Verkehrskolloquium

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13. Januar 2005

Einleitung: Bisherige Players bei ETCS

ERTMS

user’s group

DB,FS,

SNCF,RT,

RENFE,NS

UNISIGAlcatelAlstom,

Ansaldo,Bombardier,

Invensys,Siemens

UIC www.uic.asso.fr

EU- Kommission, GD TREN (Energie & Transport)www.europa.eu.int

AEIF www.aaeif.org

Nationale Implementierungs- ProjekteEinzelne Bahnen, Firmen,

Aufsichtsbehörden

CENELEC/ ETSIwww.cenelec.be/ www.etsi.org

UNIFE www.unife.org

SBB ConsultingDr. Peter Winter 5Braunschweiger Verkehrskolloquium

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13. Januar 2005

TSI’s für Hochgeschwindigkeit: .... Zugsteuerung/ Zugsicherung/ Signal. ...

TSI’s für konventionelle transeuropäische Bahnen: .... Zugsteuerung/ Zugsicherung/ Signal. ...

ETCS GSM-R

Klasse A Systeme (Zielsysteme für die

Zukunft)

Klasse B Systeme(Weiterverwendung

bestehender Systeme)Zug-

sicherungAnalog Funk

EMC(ElektroMagn.

Kompa-tibilität)

Gleisfrei-meldung(Funktio-

nale Anford. )

EG Richtlinie 96/48 „Interoperabilität im trans- Europäischen Hochgeschwindigkeits- Bahnsystem“

EG Richtlinie 01/16 „Interoperabilität im trans-EuropäischenKonventionellen Bahnsystem“

Gesetzliche Grundlagen: Überblick

SBB ConsultingDr. Peter Winter 6Braunschweiger Verkehrskolloquium

Stand der Entwicklung und Einführung von ERTMS

13. Januar 2005

Fertigstellung der Conventional Rail TSI für ZSS und Signalgebung

Am 23. November 2004 ist die Conventional Rail TSI für den Bereich Zugsicherung/Zugsteuerung und Signalgebung von den Regierungsvertretern („Artikel 21 Kommittee“) genehmigt worden.

„Heisses Eisen“ bei der Fertigstellung dieses Dokumentes war vor allem das Kapitel 7 über die Einführung von ETCS. In der verabschiedeten Fassung sind die Vorschläge der UIC für ein korridorweises Vorgehen weitgehend aufgenommen worden.

Memorandum of Understanding für die Einführung von ERTMS

In einem Memorandum of Understanding zwischen der EU Kommission und den Interessensverbänden von Bahnen und Industrie verpflichten sich diese zu einem abgestimmten Vorgehen für die Umsetzung der TSI.

Gesetzliche Grundlagen: TSI’s

SBB ConsultingDr. Peter Winter 7Braunschweiger Verkehrskolloquium

Stand der Entwicklung und Einführung von ERTMS

13. Januar 2005

Grundprizip für die ETCS Einführung gemäss TSI für konventionelle Linien

EU Conventional Rail System

ETCS-Net

Inception Kernel

EU Conventional Rail System

ETCS-NetETCS-Net

Inception KernelInception Kernel

Keimzellen (“Inception Kernel”) sind Bahnprojekte bei welchen ETCS zwingend angzuwenden ist. Es handelt sich vor allem um vorrangige Bahnprojekte, die in den Planungen für das Transeuropäische Verkehrsnetz und /oder für Kohäsions-Vorhaben enthalten sind.

Im “ETCS-Netzwerk” sind diese Bahnprojekte derart zusammengefasst und mitErweiterungen abgerundet, dass sich durchgehende ETCS Korridore ergeben.

Eine Förderung von ETCS Fahrzeugausrüstungen ist ebenfalls vorgesehen, allerdings zu Grenzkosten im Zusammenhang mit grösseren Revisonsarbeiten.

ETCS Migrationsstrategie gemäss TSI: Grundkonzept

SBB ConsultingDr. Peter Winter 8Braunschweiger Verkehrskolloquium

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Konven-tionell

HGV

ETCS Migrationsstrategie gemäss TSI: ETCS Netz

SBB ConsultingDr. Peter Winter 9Braunschweiger Verkehrskolloquium

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13. Januar 2005

Nationaler ERTMSEinführungsplan

Nationaler ERTMSEinführungsplan

Nationaler ERTMSEinführungsplan

Nationaler ERTMSEinführungsplan

Zusammenführung

ETCS-Netz

EU Master Plan

ETCS Migrationsstrategie gemäss TSI: EU Master Plan

SBB ConsultingDr. Peter Winter 10Braunschweiger Verkehrskolloquium

Stand der Entwicklung und Einführung von ERTMS

13. Januar 2005

Betroffene Linien: eine klare Selektion und Umschreibung der nationalen Strecken oder Streckenabschnitte, die mit ERTMS ausgerüstet werden sollen ...;

Technische Anforderungen: Die wesentlichen technischen Charakteristiken für die verschiedenen ERTMS Anwendungen …;

Strategie und Planung für die Einführung: Konzept für den Einführungsplan (einschliesslich Etappierung und Zeitplan für die Arbeiten);

Migrations- Strategie: Vorgesehene Strategie für die Migration strecken- und fahrzeugseitig (z.B. Parallelanordnung von Klasse A und B Systemen, Umstellung von Klasse B auf Klasse A Anlagen auf ein bestimmtes Datum hin, Migration basierend auf lückenfüllenden ETCS- Lösungen wie Limited Supervision);

Mögliche Sachzwänge: Auflistung der denkbaren Elemente, welche den Einführungsplan behindern könnten (z.B, Abhängigkeit von grösseren Umbauten der Signalanlagen, keine Unterbrechung des grenzüberschreitenden Verkehrs).

Elemente in den nationalen ERTMS Einführungsplänen

ETCS Migrationsstrategie gemäss TSI: Vorgehen

SBB ConsultingDr. Peter Winter 11Braunschweiger Verkehrskolloquium

Stand der Entwicklung und Einführung von ERTMS

13. Januar 2005

Change Management gemäss TSI

Die neue TSI umschreibt in Kapitel 7.3 die Anforderungen an ein Konfigura-tions- Mangement und die Grundsätze für künftige Überarbeitungen der Spezifikationen.

Current consolidation

End 2004/2005

TSI xxx- SRS 3.0.0- …..

Version Releases2.2.3

2.2.42.2.5

4 years between baselines

CR xxxCR yyyCR zzz

CR aaaCR bbbCR ccc

Für die SRS von ETCS ist als nächste Baseline eine Version 3 geplant. Künftige Baselines sollen in Abständen von 4 Jahren erarbeitet werden.

SBB ConsultingDr. Peter Winter 12Braunschweiger Verkehrskolloquium

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13. Januar 2005

2000Railway applications - Electromagnetic compatibility - Part 4: Emission and immunity of the signalling and telecommunications apparatus

EN 50121-4A7

2000Railway applications – Electromagnetic compatibility - Part 3-2: Rolling stock – ApparatusEN 50121-3-2A6

2003Railway applications – Environmental conditions for equipment – Part 3: equipment for signalling and telecommunications

EN 50125-3A5

1999Railway applications – Environmental conditions for equipment – Part 1: equipment on board rolling stock

EN 50125-1A4

2003Railway applications – Communication, signalling and processing systems – Safety related electronic systems for signalling

EN 50129A3

2001Railway applications – Communication, signalling and processing systems – Software for railway control and protection systems

EN 50128A2

1999Railway applications – The specification and demonstration of reliability, availability, maintainability and safety (RAMS)

EN 50126A1

VersionDocument Name and commentsReferenceIndex N

Anhang A zu TSI: Verbindliche EN Normen

SBB ConsultingDr. Peter Winter 13Braunschweiger Verkehrskolloquium

Stand der Entwicklung und Einführung von ERTMS

13. Januar 2005

2.0.0Assignment of Values to ETCS variablesUNISIG SUBSET-05423

2.2.6GSM-R Interfaces – Class 1 requirementsUNISIG SUBSET-09322

2.0.0Radio In-fill FIS with LEU/InterlockingUNISIG SUBSET-04921

2.0.0Trainborne FFFIS for Radio In-FillUNISIG SUBSET-04820

2.0.0Track-side-Trainborne FIS for Radio In-FillUNISIG SUBSET-04719

2.0.0Radio In-fill FFFSUNISIG SUBSET-04618

See Annex GFFFIS for Euroloop sub-systemUNISIG SUBSET-04416

2.0.0Performance Requirements for InteroperabilityUNISIG SUBSET-04114

2.0.0Dimensioning and Engineering rulesUNISIG SUBSET-04013

2.0.0FIS for the RBC/RBC HandoverUNISIG SUBSET-03912

2.0.0Key Management FISUNISIG SUBSET-03811

2.2.5Euroradio FISUNISIG SUBSET-03710

2.2.1FFFIS for Eurobalise UNISIG SUBSET-0369

2.1.1Specific Transmission Module FFFISUNISIG SUBSET-0358

2.0.0FIS for the Train Interface UNISIG SUBSET-0347

2.0.0FIS for Man-Machine InterfaceUNISIG SUBSET-0336

2.0.0FFFIS Juridical Recorder-Downloading Tool UNISIG SUBSET-0275

2.2.2System Requirement Specification UNISIG SUBSET-0264

2.0.0Glossary of Terms and AbbreviationsUNISIG SUBSET-0233

2.0.0ERTMS/ETCS Functional Statements99E 53622

4.29 *ERTMS/ETCS Functional Requirement SpecificationUIC ETCS FRS1

VersionDocument NameReferenceIndex N

Anhang A zu TSI: Verbindliche Spezifikationen (1)

SBB ConsultingDr. Peter Winter 14Braunschweiger Verkehrskolloquium

Stand der Entwicklung und Einführung von ERTMS

13. Januar 2005

2.2.5ERTMS EuroRadio Conformance RequirementsUNISIG SUBSET-092-139

1.0.0Scope of the test specificationsUNISIG SUBSET-076-737d

1.0.0Test sequencesUNISIG SUBSET-076-6-337c

2.2.1Test cases related to featuresUNISIG SUBSET-076-5-237b

2.2.1ERTMS ETCS Class 1 Feature ListUNISIG SUBSET-076-5-137a

STM Test SpecificationReservedUNISIG SUBSET-074

36

ECC Decision of 5 July 2002 on the designation and availability of frequency bands for railway purposes in the 876-880 and 921-925 MHz bands.

ECC/DC(02)0535

12(MORANE) Radio Transmission FFFIS for EuroRadioA11T6001 1234

14GSM-R System Requirements SpecificationEIRENE SRS33

6GSM-R Functional Requirements SpecificationEIRENE FRS32

1.0.0Functional Requirements for an On-board Reference Test FacilityUNISIG SUBSET-09431

Essential requirements for data recordingIntentionally deleted30

Environmental Physical ConditionsIntentionally deleted29

Reliability – Availability RequirementsReserved28

2.2.2Safety Requirements for the Technical Interoperability of ETCS in Levels 1 & 2UNISIG SUBSET-09127

2.2.0STM FFFIS Safe Link LayerUNISIG SUBSET-05726

2.2.0STM FFFIS Safe Time LayerUNISIG SUBSET-05625

2.2.2Clarification and amendment specificationUNISIG SUBSET-05524

VersionDocument NameReferenceIndex N

Anhang A zu TSI: Verbindliche Spezifikationen (2)

SBB ConsultingDr. Peter Winter 15Braunschweiger Verkehrskolloquium

Stand der Entwicklung und Einführung von ERTMS

13. Januar 2005

GSM-R version managementReserved61

ETCS version managementReserved60

Requirements on pre-fitting of ERTMS track side equipmentReserved59

RBC safety communication interfaceReserved58

Requirements on pre-fitting of ERTMS on-board equipmentReserved57

Juridical recorder baseline requirementsReserved55

Quality of Service user requirementsReserved (04E117 (provisionally))54

ETCS values of variables controlled by UICReserved (L-TR-001)53

2.1.1FFFIS STM Application LayerUNISIG SUBSET-05852

Ergonomic aspects of the DMIReserved (EEIG) 51

Test specification for EUROLOOPReserved 50

Test specification for mobile equipment GSM-R Reserved48

Requirements on risk and hazard analysis for interoperability 04E08547

K interfaceReserved45

Odometry FISReserved44

2.1.2Test Specification for Eurobalise FFFISUNISIG SUBSET 08543

Requirements for vigilanceReserved42

JRU Test SpecificationReserved (UNISIG SUBSET 028)41

2.2.5ERTMS EuroRadio Test cases Safety LayerUNISIG SUBSET-092-240

VersionDocument NameReferenceIndex N

Anhang A zu TSI: Verbindliche Spezifikationen (3)

SBB ConsultingDr. Peter Winter 16Braunschweiger Verkehrskolloquium

Stand der Entwicklung und Einführung von ERTMS

13. Januar 2005

2 (Index 27)2.2.2MMI: Failure Modes and Effects Analysis UNISIG SUBSET 079B21

2 (Index 27)2.2.2RBC interface: Failure modes and effects analysis UNISIG SUBSET 078B20

2 (Index 27)2.2.2UNISIG Causal Analysis Process UNISIG SUBSET 077B19

2 (Index 37)1.0.0Test data baseUNISIG SUBSET 076_6_5B18

2 (Index 37)1.0.0Test Cases CoverageUNISIG SUBSET 076_6_4B17

2 (Index 37)1.0.0UNISIG test data baseUNISIG SUBSET 076_6_1B16

2 (Index 37)2.2.1SRS v.2.2.2 TraceabilityUNISIG SUBSET 076_5_4B15

2 (Index 37)2.2.0On-Board Data DictionaryUNISIG SUBSET 076_5_3B14

2 (Index 37)1.0.0ERTMS ETCS Class 1 States for Test SequencesUNISIG SUBSET 076_4_2B13

2 (Index 37)1.0.0Test sequence generation: Methodology and RulesUNISIG SUBSET 076_4_1B12

2 (Index 37)2.2.1Methodology of testingUNISIG SUBSET 076_3B11

2 (Index 37)2.2.1Methodology to prepare featuresUNISIG SUBSET 076_2B10

2 (Index 37)2.2.2ERTMS/ETCS Class 1, Test planUNISIG SUBSET 076_0B9

12.0.0STM performance requirementsUNISIG SUBSET 059B8

2 (Index 16)2.0.0Description of Euroloop subsystemUNISIG SUBSET 050B6

21.0.0ERTMS GSM-R QoS Test Specification O_2475B5

1 (Index 44)5ODOMETER FFFISEEIG 97E267B4

21Degraded SituationsEEIG 97E832B3

2 (index A5)5Environmental conditionsEEIG 97S066B2

2 (index 28)6RAM requirements (chapter 2 only)EEIG 02S126B1

TypeVersionDocument NameReferenceIndex N

Anhang A zu TSI: Informative Spezifikationen (1)

SBB ConsultingDr. Peter Winter 17Braunschweiger Verkehrskolloquium

Stand der Entwicklung und Einführung von ERTMS

13. Januar 2005

2.1.0Global System for Mobile communication (GSM); Requirements for GSM operation in railways.

EN 310 515 B33

Draft availableGuideline for references B32

2(Index 51)Railway applications -European Rail Traffic Management System - Driver Machine Interface"part 7 - Specific Transmission Modules

EN50xxxB31

2 (Index 51)Railway applications -European Rail Traffic Management System - Driver Machine Interface"part 6 - Audible Information

EN50xxxB30

2 (Index 51)Railway applications -European Rail Traffic Management System - Driver Machine Interface"part 5 – Symbols

EN50xxxB29

2 (Index 51)Railway applications -European Rail Traffic Management System - Driver Machine Interface"part 4 - Data Entry Procedure

EN50xxxB28

2 (Index 51)Railway applications -European Rail Traffic Management System - Driver Machine Interface"part 3 - Ergonomic arrangements of ERTMS/GSM-R Information

EN50xxxB27

2 (Index 51)Railway applications -European Rail Traffic Management System - Driver Machine Interface"part 2 - Ergonomic arrangements of ERTMS/ETCS Information

EN50xxxB26

2 (Index 51)Railway applications -European Rail Traffic Management System - Driver Machine Interface"part 1 - Ergonomic principles of ERTMS/ETCS/GSM-R Information

EN50xxxB25

2 (Index 27)2.2.2ETCS Application Levels 1&2 -Safety AnalysisUNISIG SUBSET 088B24

2 (Index 27)2.2.2Transmission system: Failure Modes and Effects Analysis UNISIG SUBSET 081B23

2 (Index 27)2.2.2TIU: Failure Modes and Effects Analysis UNISIG SUBSET 080B22

TypeVersionDocument NameReferenceIndex N

Anhang A zu TSI: Informative Spezifikationen (2)

SBB ConsultingDr. Peter Winter 18Braunschweiger Verkehrskolloquium

Stand der Entwicklung und Einführung von ERTMS

13. Januar 2005

Technical Consolidation:

Konsolidierungsstrategie von UNISIG and ERTMS Users Gruppe:

Die Interoperabilität wird in drei Schritten sichergestellt:

• Labor- Testreihen mit Referenz- Geräten,• Pilot- Anwendungen und• Kommerzielle Grossanwendungen (“kreuzweise” Zulassung von

Produkten verschiedener Hersteller).

Spezifikationen Status der ETCS Spezifikationen:

• 90% aller vorgesehenen obligatorischen UNISIG Spezifikations-Dokumente sind bereits im Anhang A der TSI enthalten.

• Ein Prozess zur formellen Änderung und Nachführung ( Change Control Management CCM) ist institutionalisiert.

• Die noch offenen Punkte für die Spezifikationen sind dokumentiert und es erfolgt periodisch eine Kontrolle des Arbeitsstandes.

SBB ConsultingDr. Peter Winter 19Braunschweiger Verkehrskolloquium

Stand der Entwicklung und Einführung von ERTMS

13. Januar 2005

DVD- Präsentation: Managing the migration

Die UIC hat Ende 2004 eine DVD mit einer 20 Minütigen Bild-Reportage über den aktuellen Stand der Einführung von GSM-R und ETCS herausgegeben. Damit werden für einen breiten Interessenkreis u.a. folgende Fragen beantwortet:

• Was ist ERTMS, GSM-R und ETCS

• Wo sind erste kommerzielle Anwendungen im Gang

• Was wird unternommen, um die Interoperabilität sicherzustellen.

Der Film illustriert diese Entwicklung an Hand von Beispielen in Deutschland (GSM-R), Luxemburg (ETCS Level 1), Österreich/Ungarn (ETCS Level 1), Spanien (ETCS Level 1/2), Schweiz (ETCS Level 2) und Italien (ETCS Level 2).

SBB ConsultingDr. Peter Winter 20Braunschweiger Verkehrskolloquium

Stand der Entwicklung und Einführung von ERTMS

13. Januar 2005

gemessene:- max Verzögerung

- Betriebs-Verzögerung- Bremseinsatz- Verzug

vorprogrammiertIm ETCS

FahrzeuggerätSicherheitsreserve

- garantierte Verzögerung- Betriebs- Verzögerung

- Garantierter max. Bremseinsatz- Verzug

ETCS Kurven

- Bremsverhältnis- Bremsart: P/G

Zug- Dateneingabe durch Lokführer

Fahrzeugseitiges ETCSUmwandlungsmodell:

-Verzögerung-Bremseinsatz-Verzug

Veränderbare Zugkomposition

FesteZugkomposition

Einheitliche Konzeption für die Bremssteuerung (1)

SBB ConsultingDr. Peter Winter 21Braunschweiger Verkehrskolloquium

Stand der Entwicklung und Einführung von ERTMS

13. Januar 2005

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

0 50 100 150 200 250

velocity [km/h]

dece

lera

tion

[m/s

²]

Nominal speeds

200 km/h

180 km/h

160 km/h

140 km/h

120 km/h

100 km/h

Models for 135 %

ERRI model

calibrated model

Deutsche Bahn AG - Passenger train with disc brakes (pneumatic brake accelerators off) in R

Bremsverzögerungskurven für Reisezüge

Einheitliche Konzeption für die Bremssteuerung (2)

SBB ConsultingDr. Peter Winter 22Braunschweiger Verkehrskolloquium

Stand der Entwicklung und Einführung von ERTMS

13. Januar 2005

Bremsverzögerungskurven für Güterzüge

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

0 20 40 60 80 100 120 140

velocity [km/h]

dece

lera

tion

[m/s

²]

Nominal speeds

120 km/h

100 km/h

Models for 101 %

ERRI model

possible model

Deutsche Bahn AG - Goods train with cast iron brake blocks (Minden 2004) in P

Einheitliche Konzeption für die Bremssteuerung (3)

SBB ConsultingDr. Peter Winter 23Braunschweiger Verkehrskolloquium

Stand der Entwicklung und Einführung von ERTMS

13. Januar 2005

Haltepunkt (EOA)

NotbremseBetriebsbremse

Akkustische WarnungSoll- Geschwindigkeit

AnzeigeVor-Anzeige

Einheitliche Konzeption für die Bremssteuerung (4)

Ansprechkuven für die Führerstandsignalisierung

SBB ConsultingDr. Peter Winter 24Braunschweiger Verkehrskolloquium

Stand der Entwicklung und Einführung von ERTMS

13. Januar 2005

Haltepunkt (EOA)HauptsignalVorsignalWo Balise

platzieren?

Notbremskurve

Modell noch nicht voll definiert

Soll-Geschwindigkeit

Einheitliche Konzeption für die Bremssteuerung (5)Standort der Balisen am Vorsignal bei ETCS level 1

SBB ConsultingDr. Peter Winter 25Braunschweiger Verkehrskolloquium

Stand der Entwicklung und Einführung von ERTMS

13. Januar 2005

Vorschlag für Sicherheitszuschläge für die SRS Version 3.00:

In einer Übergangszeit können die verschiedenen Länder unterschiedliche Sicherheitszuschläge anwenden. Diese werden als nationale Werte von der ETCS Streckenausrüstung auf die Fahrzeuge übertragen. Langfristig sind diese Sicherheitszuschläge europaweit zu vereinheitlichen.

Dieses pragmatische Vorgehen ergibt ein Optimum zwischen:• Sicherheitsanforderung• Betriebliche Leistungsfähigkeit • Ergonomie für den Lokführer und • Freiraum für eine optimale Anwendung von ERTMS entsprechend

den individuellen Bedürfnissen.

Einheitliche Konzeption für die Bremssteuerung (6)

SBB ConsultingDr. Peter Winter 26Braunschweiger Verkehrskolloquium

Stand der Entwicklung und Einführung von ERTMS

13. Januar 2005

Ausgangslage

So wie ETCS heute spezifiziert ist, gibt es für das normale Fahren im Level 1 oder 2 nur die Betriebsart “Full Supervision”. Demzufolge wird sind für das Fahren mit ETCS lückenlos voll sichere Streckendaten erforderlich.

Mit einer neu einzuführenden Betriebsart “Limited Supervision” soll in gewissen Fällen die Migration von bestehenden ZSS-Systemen zu ETCS erleichtert werden. Hauptmerkmale von “Limited Supervision” sind:

• Hintergrund – Überwachung ohne Anzeige der Zielinformationen am DMI

• Geschwindigkeitsüberwachung basierend allein auf Notbremsansteuerung

• Möglichkeit einer reduzierten Überwachung mit reduzierten Streckendaten

• Möglichkeit von Warnmeldungen mit Notbremsungen beim Ausbleiben einer zeitgerechten Führer-Reaktion.

Diese Erweiterung der ETCS Funktionalität soll ohne nationale Besonderheiten im Rahmen des bestehenden technischen Konzeptes erfolgen.

Zusätzlicher Mode Limited Supervision (1)

SBB ConsultingDr. Peter Winter 27Braunschweiger Verkehrskolloquium

Stand der Entwicklung und Einführung von ERTMS

13. Januar 2005

Full Supervision Mode Limited Supervision Mode

Sicherheit gemäss SIL 4 Mindestens gleiche Sicherheit wie im nationalen Betrieb

(technische) Interoperabilität

Fahren mit ETCSFahrdienstvorschriften

Fahren mit nationalen Fahrdienstvorschriften

ETCSETCS

Betriebliche Merkmale

Zusätzlicher Mode Limited Supervision (2)

SBB ConsultingDr. Peter Winter 28Braunschweiger Verkehrskolloquium

Stand der Entwicklung und Einführung von ERTMS

13. Januar 2005

Herstellung von (technischer) Interoperabilität auf Korridoren

NSNS ETCSETCSNSNS ETCSETCSSTMSTM

Infrastruktur:• Rollout von ETCS Limited Supervision

im ganzen Netz• ETCS Full Supervision auf neuen oder

zu erneuernden Linien

Infrastruktur:• ETCS Full Supervision auf Korridorlinien• ETCS Limited Supervision in Knoten

(parallel zu nationalem ZSS System)

!

!

ETCSETCSAAETCSETCS

ETCSETCSSTMSTMETCSETCS

Nationale Züge: ETCS oder nationales ZSS-System mit reverse STM. Neue Züge nur ETCS.

Nationale Züge: Teilweise mit ETCS nachgerüstet. Neue Zügemit ETCS and STM.

Internationale Züge nur mit ETCS

NSNSRR--STMSTM

Zusätzlicher Mode Limited Supervision (3)

SBB ConsultingDr. Peter Winter 29Braunschweiger Verkehrskolloquium

Stand der Entwicklung und Einführung von ERTMS

13. Januar 2005

Nächste Realisierungsschritte

Im Hinblick auf eine baldige Realisierung durch alle UNISIG Hersteller, müssen die Anforderungen für die zusäzliche Betriebsart Limited Supervision baldmöglichst in die FRS und SRS Spezifikationen aufgenommen werden.

Ein Entwurf für die Funktionalen Anforderungen liegt vor und ist von der UIC Infrastruktur Kommission genehmigt worden.

Die Erweiterungen für die System-Spezifikation (SRS) müssen von den UNISIG Firmen vorgenommen werden. Es erscheint möglich, dies für die Version 3.0 zu realisieren, ohne dass andere pendente Änderungen verzögert werden. Eine konsultative Abstimmung an der letzten Sitzung der UIC Kommission Infrastruktur hat gezeigt, dass 15 der 27 vertretenen Bahnen die Aufnahme der zusätzlichen Betriebsart Limited Supervision in die SRS Version 3.0 befürworten; 10 Bahnen sind nicht dagegen, 2 sind dagegen, dies für die Version 3.0 zu tun.

Zusätzlicher Mode Limited Supervision (4)

SBB ConsultingDr. Peter Winter 30Braunschweiger Verkehrskolloquium

Stand der Entwicklung und Einführung von ERTMS

13. Januar 2005

HGV Linien Konventionelle TEN Linien

KonventionelleHauptlinien

KonventionelleRegionallinien

Konventionelle Lokale Linien

Hochgeschwindigkeit Reisezüge

Konventionelle Reise- oder Güterzüge

Regionale Reise- oder Güterzüge

Zielsetzung

Mit dem Konzept Regional ERTMS sollen kostengünstige Anwendungen von ERTMS auf regionalen und lokalen Linien mit niedrigem Verkehrsaufkommen ermöglicht werden. Gleichzeitig wird die Intra-Operabilität mit ERTMS auf Haupt-und Schnellfahrlinien hergestellt.

ERTMS Regional ist eine Pilotanwendung für ETCS Level 3.

Regional ERTMS (1)

SBB ConsultingDr. Peter Winter 31Braunschweiger Verkehrskolloquium

Stand der Entwicklung und Einführung von ERTMS

13. Januar 2005

Federweiche Signaltafeln

Aufseher

Balisengruppe

Basis Funkstation Funk zentrale

Der Vorläufer: Das Schwedische Radio Block System

CONTROL

Stellwerk-RechnerFunk u.

Schnittstellen-Gerät

Zugsdisponent

Basis Funkstation

Zug

Regional ERTMS (2)

SBB ConsultingDr. Peter Winter 32Braunschweiger Verkehrskolloquium

Stand der Entwicklung und Einführung von ERTMS

13. Januar 2005

Streckenausrüstung

Neue zusätzliche Funktionen für Zugleitzentrale (Stellwerks- und Blockfunktionen) Steureinheit für Aussenanlageteile (object controller), usw.

Soweit nötig, werden neue Fahrdienstvorschriften errbeitet

FahrzeugausrüstungERTMS/ ETCS Standard wird unverändert übernommen; zusätzlich Funktion der Zuvollständigkeitskontrolle

Fahrdienstvorschriften

Grundlegende Prinzipien

Regional ERTMS (2)

SBB ConsultingDr. Peter Winter 33Braunschweiger Verkehrskolloquium

Stand der Entwicklung und Einführung von ERTMS

13. Januar 2005

Schwedisches Pilotprojekt

Teil- Projekt 1: Beschaffung

Bereitstellen von Ausschreibungsunterlagen, Ausschreibung, Vertragsabschluss

Zeitplan: 2004 – 1.Q. 2005

Teil- Projekt 2: Entwicklung, Installation und Abnahme der Pilotlinie

System Entwicklung, Installation auf einer Pilotstrecke (200 km) und Abnahme

Zeitplan: 1. Q. 2005-2009

Teil- Projekt 3: Roll out

Roll out auf sämtliche schwedischen Regionallinen (11 Linien)

Zeitplan: 2010-2015

Status des Teil- Projektes 1

Projekt im Zeitplan

- Grosses Interesse der Firmen

- Evaluation der Offerten im Gang .

- Vertragsunterzeichnung im 1.Q.2005

Regional ERTMS (3)

SBB ConsultingDr. Peter Winter 34Braunschweiger Verkehrskolloquium

Stand der Entwicklung und Einführung von ERTMS

13. Januar 2005

Auslöser für das Euro-Interlocking Project

Schlechte Erfahrungen bei bisherigen Stellwerk-Beschaffungen:

Kosten- und Termin-Überschreitungen infolge:

• Wechselnden Zielsetzungen

•Keine etablierten Methoden

•Unklare Definition der Anforderungen

• Regionale Unterschiede bei den Bahnen

ERTMS Spezifikationeninsbesondere für ETCS Level 2,3

Neue CENELEC Normen für elektronische Sicherheits- Systeme im Bahnbereich

Euro-Interlocking

Euro-Interlocking (1)

SBB ConsultingDr. Peter Winter 35Braunschweiger Verkehrskolloquium

Stand der Entwicklung und Einführung von ERTMS

13. Januar 2005

CENELEC Normen geben Rahmenbedingungen und definieren Prozesse für:• Zuverlässigkeit• Verfügbarkeit• Wartbarkeit• Sicherheit• Zulassung und Abnahme

Betri

eb

Anforderungen VALIDIERUNG

Zusa

mm

neba

u +T

ests

Entwicklung

Bahnen

Lieferanten

CENELEC

Postulieren aber keine Anforderungen!

CENELEC Normen

Euro-Interlocking überbrückte die Lücke zwischen CENELEC Normen und den Projekten für signalechnischer Bahnausrüstung

Euro-Interlocking (2)

SBB ConsultingDr. Peter Winter 36Braunschweiger Verkehrskolloquium

Stand der Entwicklung und Einführung von ERTMS

13. Januar 2005

MMI

EuroradioBTM LTM

kernel Odometer

TIU Data recording

STM

drivertrain downloading unit

ETCSOnboard Unit

GSM-RMobile unit

RBC 2Key

Management Centre

Eurobalise EuroloopNationalSystem

ETCS wayside equipment

Euroradio

RBC 1

radio- Infillunit

Euroradio GSM-Rfixed network

Interlocking and LEU

Remote control centre

FFFIS

FIS

airgap

System Requirements Specification SRS (2)ERTMS Standardisierung gemäss UNISIG SRS Spezifikation

“Signalling” ETCS GSM-R

Not (yet) harmonised

Euro-Interlocking (3)

Euro-Interlocking standardisiert die Anforderungen im “Signalling” Bereich!

SBB ConsultingDr. Peter Winter 37Braunschweiger Verkehrskolloquium

Stand der Entwicklung und Einführung von ERTMS

13. Januar 2005

Ausblick: ETCS auch in China? (1)

CTCS Level 0 (bestehende Linien) Bestehendes Chinesisches Warnsystem (ohne Datenverbindung Boden - Zug)

Mögliche Verknüpfung von Chinesischem und Europäischem ZSS-System

SBB ConsultingDr. Peter Winter 38Braunschweiger Verkehrskolloquium

Stand der Entwicklung und Einführung von ERTMS

13. Januar 2005

EB

CTCS Level 1 (bestehende Linien)

EB

Erweiterung des bestehenden Chinesischen Warnsystems

Ausblick: ETCS auch in China? (2)

SBB ConsultingDr. Peter Winter 39Braunschweiger Verkehrskolloquium

Stand der Entwicklung und Einführung von ERTMS

13. Januar 2005

EB

CTCLevel 1 (bestehende Linien)

EB

EB EBUM UM EBUM

CTCS Level 2 (Ausbaustrecken)Entspricht ETCS Level 1 mit Infill

Ausblick: ETCS auch in China? (3)

Erweiterung des bestehenden Chinesischen Warnsystems

SBB ConsultingDr. Peter Winter 40Braunschweiger Verkehrskolloquium

Stand der Entwicklung und Einführung von ERTMS

13. Januar 2005

EB EB

GSM-R

EB

GSM-RCTCS Level 3 (neue HGV Linien)

EB

CTCS Level 1 (bestehende Linein)

EB

EB EBUM UM EBUM

CTCS Level 2 (Ausbaustrecken)Entspricht ETCS Level 1 mit Infill

Entspricht ETCS level 2

Ausblick: ETCS auch in China? (4)

Erweiterung des bestehenden Chinesischen Warnsystems