Gibt es Übergangsformen zwischen den Systemen Eisenbahn, Stadtbahn, U-Bahn und Straßenbahn? Wie sind diese abgegrenzt und welche Gemeinsamkeiten haben sie? Warum kann man bei der Straßenbahntechnik Rückschlüsse auf die Eisenbahntechnik führen? Inwiefern dringt die Technik des Eisenbahnbetriebes immer mehr in die Anwendungsgebiete der städtischen Nahverkehrssysteme. Die Antworten hierzu bekommt man in unserer Rubrik Stadtbahn, U-Bahn und Straßenbahn.
In der Kategorie „Stadtbahn, U-Bahn und Straßenbahn“ werden die Besonderheiten und Abgrenzungsmerkmale zur Eisenbahn behandelt. Darüber hinaus sprechen wir die einzelnen Betriebsweisen insbesondere von Straßenbahnen und U-Bahnen an. Beispielsweise sind Straßenbahnen oftmals als Einrichtungsfahrzeuge konzipiert. Sie befahren deswegen nur Wendeschleifen, und haben nur auf einer Seite Fahrgasttüren. Aber die Besonderheiten liegen darin, dass sie Rangierstände haben. Das sind also vereinfachte Fahrerstände, mittels dieser die Züge rückwärts in den Straßenbahnbetriebshof eingezogen werden.
Eine Situation wie oben beschrieben, und viele weitere Betriebssituationen findet man abgehandelt in dieser Rubrik. Gerade die Nahverkehrsunternehmen machen den Löwenanteil im Bahnwesen aus, zwar nicht hinsichtlich der abgeleisteten Zugkilometer, aber hinsichtlich der beförderten Personen. Sie werden oftmals in Politik und im Management unterschätzt. Sie sind nämlich die Grundversorgung nicht nur der Städte und der Peripherien, sie sind auch die Grundversorgung für den Regional- und Fernverkehr.
Ebenso nicht zu unterschätzen ist die vorherrschende Techniklandschaft. Teilweise haben die Nahverkehrsunternehmen viele Eigenentwicklungen, andererseits übernehmen sie Techniken dergleichen Anbieter für Eisenbahnen. Diese Kombination macht es einerseits sehr interessant, andererseits versteht man erst durch diese andere Perspektive die Bahnsysteme tiefgreifend. Dieses Verständnis bietet die Rubrik „Stadtbahn, U-Bahn und Straßenbahn“.
Bahntechnik und BahnbetriebPlanung der Streckenausrüstung
Im zweiten Part zum Thema Planung von Straßenbahnanlagen geht es um die Streckenausrüstung. Dabei sind die hier thematisierte Anlagen so auszustatten, dass alle geforderten Fahrbeziehungen in einer bestimmten Leistungsqualität umsetzbar sind. Zentraler Teil der Streckenausrüstung sind die sinnvolle Auswahl und die Positionierung der Signale. Aber auch die Festsetzung der Gleisfreimeldeeinrichtung oder der Zugsicherungstechniken spielen eine zentrale Rolle.
Wenn dann die streckenseitige Ausrüstung klar ist, dann kann das Planungsbüro die Fahrwegabhängigkeit ausarbeiten. Sie ist dann die Grundlage für die Planung der Stellwerks- oder Steuerungsanlage. Daneben gibt es noch zahlreiche weitere Aspekte, wie die Gestaltungsmöglichkeiten beim Flankenschutz oder die Berechnung der Signalsichtpunkte und die Einschaltstreckenberechnung. Alle Planungsschritte zur Vervollständigung der Streckenausrüstung folgen sich stark systematisiert und sind handbuchtauglich für eine zielgenaue Infrastrukturgestaltung hier aufgelistet.
Straßenbahnanlagen
Straßenbahnanlagen müssen gut durchdacht sein, damit sie die langfristigen Bedürfnisse der Fahrgäste und des Straßenbahnbetriebes decken. In diesem Themenkapitel erfährt man dabei exemplarisch den systematischen Planungsprozess von der groben Grundkonzeption bis hin zum detaillierten Bauplan. Die hierbei verwendeten Planungsobjekte sind eine Haltestelle mit verschiedenen Linienabzweigungen, sowie eine Wendeanlage.
Aufgrund eines hier aufgezeigten geplanten Liniengeflechts gibt es zahlreiche Planungsprämissen, die wir hier zuerst sammeln. Konkrete Linien- und Fahrtbeziehungen verlangen bestimmte Wendemöglichkeiten, Einfahrtmöglichkeiten und Anschlussmöglichkeiten ab. Alles gipfelt schließlich in einer Planungslösung, in der sich alle Prämissen mehr oder weniger ideal in der Spurplangestaltung der Anlagen wiederfinden. Anhand des festgelegten Spurplans kann das Planungsbüro die Straßenbahnanlagen insbesondere trassierungstechnisch besiegeln. Aber auch etliche andere Gewerke können nun vollumfänglich und bautechnisch fertig planen. Im zweiten Part dieses Kapitels geht es dann um die nachfolgende Planung der Streckenausrüstung.
Bahntechnik und BahnbetriebPlanung von Straßenbahnanlagen
Die Planung von Straßenbahnanlagen während des kompletten Planungsprozesses ist sehr herausfordernd. Aus diesem Grund wollen wir ein neues Video anbieten, welches alle relevanten Planungsschritte begleitet. Es beginnt mit der ersten Bedarfserhebung und endet mit dem vollständigen Signallageplan. Dabei gehen wir sehr systematisch vor, und zeigen eine Weg auf, wie strukturiert und zielführend alle Teilschritte abzuarbeiten sind, um Fehlplanungen zu vermeiden.
Ein zentrales, angepeiltes Zwischenergebnis stellt der Spurplan dar. Da der angedachte Inhalt aber so detailreich ist, müssen wir erneut das Thema auf zwei Videos aufteilen. Nicht zuletzt auch, weil wir die Vor- und Nachteile der vielen Gestaltungsvarianten bei der Planung von Straßenbahnanlagen gegenüberstellen wollen. Im zweiten Teil geht es dann um die Streckenausrüstung.
Rechnergestütztes Betriebsleitsystem
Das rechnergestützte Betriebsleitsystem ist ein Verbundsystem von Anwendungen und Techniken, mithilfe dieser fahrplantechnische Echtzeitdaten erzeugt, weiterverarbeitet und beispielsweise in Form von Fahrgastinformationsdaten weiterverwendet werden. Da gibt es zum einen die Ortungssysteme, die insbesondere die Standortdaten der Fahrzeuge erfassen und ihre Positionen kontinuierlich verfolgen. Ein fahrzeugseitiger Bordrechner gleicht die Echtzeitpositionen mit einem auf dem Rechner hinterlegten Sollfahrplan ab. Die Fahrzeuge selbst senden per Funk diese Positionsdaten dem Zentralserver zu. Mittels des Funks gibt es aber noch zahlreiche andere Gestaltungsvarianten zur Kommunikation, man denke hier beispielsweise an die codierten Meldungen. Mit verschiedenen Anzeigemethoden dienen die Echtzeit- und Prognosedaten als Arbeitsgrundlage für das Dispositionspersonal in Leitstellen.
Weitere Datenabgriffe zur Betriebslage erlauben eine gezielte Versorgung der Fahrgastinformationssysteme mit den Echtzeitdaten, wie beispielsweise die Verspätungslage der Anschlussfahrten. Durch die zentralisierte Datenkonzentration sind Automatisierungen wie Anweisungen zur Anschlusssicherung möglich. Aber auch viele weitere technische Nebenlinien umfasst das rechnergestützte Betriebsleitsystem. Das sind beispielsweise die Haltestellenansagen, die aufgrund der Fahrzeugortung möglich sind, oder der Sprechfunk, der eine Interaktion zwischen Fahrpersonal und Leitstelle sicherstellt.
In Arbeit: ITCS
Das intermodal transport control system, kurz ITCS, ist eine Zusammenfassung von Anwendungen und Techniken im öffentlichen Personennahverkehr. Zu diesem Thema arbeiten wir derzeit ein umfassendes Animationsvideo aus. Die Herausforderung dabei ist, die Vielfältigkeit der Ausführungsvarianten und zugleich die Vielseitigkeit der Funktionen verständlich untern einen Hut zu bekommen. Das machen wir in sechs Teilschritten.
Zuerst geht es um die Ortung. Dann zeigen wir die Aufgaben des Fahrzeugrechners und seine Schnittstelletechniken auf. Danach behandeln wir die Funktechnik, später die Zentralisierung der Daten in den Zentralservern auf, welche als Basis für die dynamische Fahrgastinformation gilt. Zu guter Letzt behandeln wir die Vorgänge in einer Leitstelle. All das und einiges mehr wird sehr anschaulich in unserem ITCS Video dargeboten.
Leit- und Sicherungstechnik im Nahverkehr, Part2
Die Sicherungstechnik im Nahverkehr ist noch technikreicher als bei der Eisenbahn. Neben den Vereinigungsweichen, Einzelweichen oder Fahrsignalanlagen, die wir bereits im Part 1 behandelt haben, gibt es beispielsweise die Betriebshofsteuerungen. Diese lehnen sich an die Technik einer Fahrsignalanlage an, haben jedoch einige Funktionen mehr. Das wären beispielsweise das Tracken von Fahrzeugnummern, oder unüberwachte Abstellbereiche. Eine deutlich funktionsintensivere Anlage ist schließlich eine Zugsicherungsanlage. Diese werden insbesondere bei Stadtbahnen und U-Bahnen zur Notwendigkeit, da sie teilweise bzw. komplett unabhängig fahren. Sie haben durch höhere Geschwindigkeiten mehr Sichteinschränkungen. Das wiederum erfordert höhere Sicherheiten.
Diese Zugsicherungsanlagen werden über Stellwerkstechniken realisiert, welche jenen der Eisenbahnen im Grundprinzip sehr ähnlich sind. In einer nächsten Stufe tritt das CBTC an die Stelle der Zugsicherungsanlagen. Diese rationalisieren nicht nur im großen Stil die Fahrwegtechniken, sondern integrieren und erweitern auch die Leittechniken. Unser Video Sicherungstechnik im Nahverkehr ist also eine Gesamtschau der vorhandenen Anlagen und Systeme im Nahverkehr.
Leit- und Sicherungstechnik im Nahverkehr, Part 1
Die Leit- und Sicherungstechnik des Nahverkehrs ist verschiedenartig, je nach Anwendungsfall und Spurplansituation. Alles startet aber mit Spurplansituationen, für die eine explizite Sicherungstechnik gar nicht nötig ist. Bei den Vereinigungsweichen ist das abgesehen bei der eigentlichen Weichenmechanik der Fall. Aber auch Rückfallweichen sichern den Fahrweg ausschließlich mit der mechanischen Weichentechnik. Ganz anders verhält es sich mit Einzelweichen und ihren Steuerungen, welche bereits eine gewisse Fahrwegsicherung darstellen. Gibt es jedoch mehrere einzelne Weichen hintereinander, dann erweist sich eine Fahrsignalanlage als wirtschaftlicher und sicherer.
Bei welcher Gleisgeometrie dies genau der Fall ist, ist unter anderem in diesem Video herausgearbeitet. Fahrsignalanlagen sind Anlagen, welche sich an die Techniken normaler Stellwerke anlehnen, jedoch etliche Sicherheitsfunktionen dieser nicht umfänglich beinhalten. Noch mehr zur Leit- und Sicherungstechnik im Nahverkehr gibt es dann im Part 2.
In Arbeit: Nahverkehrsanlagen
Zur Zeit beschäftigen wir uns intensiv mit dem Thema Nahverkehrsanlagen und seine Sicherungstechniken. Leit- und Sicherungstechnik bringt man schnell mit dem Thema Eisenbahn in Verbindung. Aber keineswegs unbedeutender ist jene im Zusammenhang mit Stadtbahnen Straßenbahnen und U-Bahnen. Betrachtet man einfach nur alle Weichen innerhalb einer Straßenbahnstrecke, so muss man erkennen, dass sie teilweise komplett unterschiedliche Funktionen und demzufolge unterschiedliche Sicherungsaspekte haben. Von den mechanischen Vereinigungsweichen, zu den Rückfallweichen bis hin zu den Einzelweichenanlagen lassen sich nicht selten alle Arten auf kurzem Raum antreffen.
Und damit noch nicht genug, viele Straßenbahnsysteme haben sogar Stellwerkstechniken, welche eine Gruppe mehrerer Weichen ansteuerbar machen, und diese in Fahrweglogiken vereinen. Diese sogenannten Fahrsignalanlagen sind Vorstufen von ausgereiften Zugsicherungsanlagen, die spätestens bei Stadtbahnen und U-Bahnen unverzichtbar werden. Die Vor- und Nachteile, sowie die Funktionsweise und Anwendungszecke dieser Nahverkehrsanlagen behandeln wir im ersten Teil dieses Kapitels.
Bahntechnik und BahnbetriebFunction of a tram switch
A classic tram switch which can be set remotely is called a “single switch”. The necessary impulse for control comes from the vehicle. It is therefore not set via interlockings, as is the case with railroads. However, the technical effort and the safeguarding before, during and after the operation of such a switch is similar to the processes of a route. In this chapter, the processes of this switch system in tram operation are described chronologically.
A variant of the train-operated setting process is the methodical request by radio. With this method, the vehicle receives an order via a trackside beacon to send a radio telegram to the switch after a certain distance of track has been covered. The switch controller then gives the setting command to the switch, whereupon it sets and locks. It is then driven over and cleared, similar to a route in railroad engineering.
Definition of tram
The tram is a transport system that cannot easily be squeezed into a concrete scheme. It takes on the most diverse forms and modes of operation in the cities across the world. In this chapter, we will discuss all relevant forms of operation, both in front of and behind the scenes. In addition to the classic one-way tram, there’s also bi-directional operation. Or the tram independent of road traffic. More inconspicuous to the passenger are other forms of development, such as operation with signaling systems, depot control systems, or speed monitoring systems.
Thought one stage ahead, the tram system can occasionally be conceptualized as a train configuration coupled to each other.And last but not least, there are trams that do not even touch road traffic in any way. Especially with the last-mentioned developments, they are already initial stages or already converted systems of a light rail or subway, for which separate definitions apply in each case.
In Restauration: Einzelweiche im Straßenbahnbetrieb
Die ersten von uns produzierten Videos, wie das Video zum Thema der Einzelweiche im Straßenbahnbetrieb, bekommt einen neuen Anstrich. Neuaufnahmen ersetzen die noch sehr gestellt wirkenden Moderationsteile zur Geburtsstunde unserer Videoserie. Aber auch einige inhaltliche Verbesserungen wie zum Beispiel anschaulichere gezeichnete Bilder oder schönere Skalen und Farben in der Animation wurden nachgebessert.
Das Video Funktionsweise der Straßenbahnweiche kann sich nun sehen lassen: Es geht um das zugbewirkte anfordern der richtigen Weichenstelllage. Anschließend stellt sich die Weiche über einen Stellbefehl durch die Weichensteuerung. Mit der Befahrung einer solchen Einzelweiche gibt es weitere eingebaute Sicherheiten. Das ist zum Beispiel der Weichensperrkreis, der das Umstellen dieser Weiche unter dem Rad verhindert.
Definition der Straßenbahn
Die Straßenbahn ist ein Verkehrssystem, welches sich nicht so einfach in ein konkretes Schema pressen lässt. Sie nimmt in den Städten dieser Welt die unterschiedlichsten Formen und Betriebsweisen an. In diesem Themenkapitel behandeln wir alle relevanten Erscheinungsformen vor und hinter den Kulissen. Da wäre zum einen neben der klassischen Einrichtungsstraßenbahn der Zweirichtungsbetrieb zu nennen. Oder der vom Straßenverkehr unabhängige Bahnkörper. Eher unscheinbar für den Fahrgast sind dann weitere Entwicklungsformen wie der Betrieb mit Fahrsignalanlagen, mit Betriebshofsteuerungen oder mit Geschwindigkeitsüberwachungssystemen.
Noch eine Stufe weiter gedacht kann das System der Straßenbahn gelegentlich in aneinander gekuppelten Zugverbänden konzipiert werden. Und nicht zuletzt gibt es Straßenbahnen die nicht einmal den Straßenverkehr streckenweise in irgendeiner Weise berühren. Vor allem mit den letztgenannten Weiterentwicklungen sind sie schon Vorstufen oder bereits umgewandelte Systeme einer Stadtbahn oder U-Bahn, für welche dann jeweils eigene Definitionen gelten.
In Arbeit: Abgrenzung der Straßenbahnsysteme
In diesem angedachten Video wollen wir die Systematik der verschiedenen Straßenbahnsysteme beleuchten. Im ersten Durchlauf stellen wir die klassische Straßenbahn als Einrichtungsfahrzeug vor, die im Stadtgebiet straßenbündig fährt. Von dieser Systematik tastet sich die Handlung über einzelne Veränderungsstufen bis hin zu den stadtbahnähnlichen Systemen vor. Als große Veränderung gilt der vom Straßenverkehr unabhängiger Bahnkörper oder die Umstellung auf Zweirichtungssysteme. Zu jeder Veränderungsstufe schlüsseln wir die Vorteile aber auch die Aufwände dafür auf.
Aber neben diesen genannten Veränderungen gibt es auch Veränderungen, welche dem Fahrgast nicht auf Anhieb ersichtlich sind. Das wären die Einführung von Fahrstraßen mittels Fahrsignalanlagen, oder eine teilweise Geschwindigkeitsüberwachung. Straßenbahnsysteme durchlaufen gewöhnlich einen Anpassungsprozess. Je urbaner der Verkehrsraum ist, umso eher sind die Planer bereit, ihre Straßenbahn den Stadtbahnen, U-Bahnen oder S-Bahnen anzugleichen. Dadurch werden sie dem wachsenden verkehrlichen und betrieblichen Herausforderungen besser gerecht. Das in Produktion befindliche Kapitel ist insbesondere das Einstiegskapitel der Rubrik Straßenbahn, Stadtbahn und U-Bahn. Es verdeutlicht, warum Straßenbahnen anders aber ähnlich sind zu Eisenbahnen.
Bahntechnik und BahnbetriebStellen der Einzelweiche, Videoanhang
Straßenbahnen stellen im Gegensatz zur Eisenbahn ihre Weichen selbst. Dabei initiiert das Fahrzeug das Stellen der Einzelweiche. Man spricht auch von einer zugbewirkten Stellanforderung. Die dazugehörige Weichensteuerung reagiert nämlich auf ein Funktelegramm der Straßenbahn. Das alles passiert eine bestimmte Streckenlänge vorher, um den Fahrfluss der Straßenbahn nicht zu beeinträchtigen. Mit der Weichenüberfahrt muss die Weiche solange in ihrer Stellung verharren, bis diese schließlich der Zug freifährt. Erst durch das komplette Freifahren der Weiche geht die Anlage wieder in die Grundstellung. Alle Vorgänge vom Stellen der Einzelweiche bishin zur Grundstellung fasst dieses Kurvideo zusammen, und zwar am Beispiel einer Frankfurter Straßenbahnlinie. Darüberhinaus ist es als eine inhaltliche Ergänzung zum Themenvideo Funktionsweise der Straßenbahnweiche anzusehen.
Fahrerlose Wende, Videoanhang
Die Fahrerlose Wende ist eine Besonderheit im Bahnbetrieb, und nur vereinzelt vorzufinden. Sie kommt nämlich meistens nur bei U-Bahnlinien vor, die in der sogenannten Halbautomatik konzipiert sind. Bei diesem Wendeschema steigt zuerst das Fahrpersonal nach dem Abfertigungsvorgang von seinem Zug. Es begibt sich gleich zur bahnsteigseitigen Steuerung der Fahrerlosen Wendefunktion. Durch einen Taster gibt er dann den Fahrbefehl an das Fahrzeug. Dieses bewegt sich letztendlich mit gegebener Zugsicherungstechnik automatisiert und fahrerlos in die Wendeanlage. Anschließend fährt der Zug wieder zur Station. Dort kommt er aber bereits mit der Zugspitze am Bahnsteiganfang zum Stehen, sodass das Fahrpersonal aufsteigen kann und die Fahrerstandswechselzeit umgehen kann. Das Kurzvideo „fahrerlose Wende“ hat übrigens als Handlungsort eine U-Bahnstation in Wien und kann als inhaltliche Ergänzung zum Themenvideo zeitoptimierte Wende angesehen werden.
Zeitoptimierte Wende
Die Wendevorgänge von Zweirichtungsbahnsystemen erfolgen im Normalfall mit einem Wechsel des Fahrerstandes durch das Fahrpersonal. Entweder passiert das am Bahnsteig oder an einer dafür vorgesehenen Wendeanlage. Dieses Kapitel beschreibt zusätzlich zu den normalen Wendevorgängen weitere operative aber auch regelmäßige Wendeverfahren. Damit verkürzen sich die Wendezeiten in der Bahnpraxis im Vergleich zur normalen Wende. Eine solche zeitoptimierte Wende kann der Streckenleistungsfähigkeit oder dem Abbau von Verspätungen dienen.
Eine bei Stadtbahn- und U-Bahnsystemen oft verwendete Methodik ist die sogenannte Expresswende. Hierzu steht ein zusätzlicher Fahrbediensteter an der Wendeanlage bereit und übernimmt Arbeitsanteile des Fahrpersonals. Dieser und andere Prozesse lassen die Fahrgastwechselzeit einkürzen. Dadurch ist die zeitoptimierte Wende gewährleistet.
Funktionsweise der Straßenbahnweiche
Eine klassische Straßenbahnweiche, die von der ferne stellbar ist, heißt Einzelweiche. Der nötige Impuls zur Ansteuerung kommt vom Fahrzeug. Sie stellt sich daher nicht wie bei Eisenbahnen über Stellwerke. Der technische Aufwand und die Sicherung vor, während und nach einer Befahrung einer solchen Weichenart sind aber ähnlich wie die Prozesse rund um eine Fahrstraße. In diesem Kapitel werden diese Prozesse dieser Weichenanlage im Straßenbahnbetrieb chronologisch beschrieben.
Eine Variante des zugbewirkten Stellvorganges ist die methodische Anforderung per Funk. Mit dieser Methodik erhält das Fahrzeug über eine streckenseitige Bake den Auftrag, nach einer bestimmten zurückgelegten Streckendistanz ein Funktelegramm an die Straßenbahnweiche zu senden. Anschließend gibt die Weichensteuerung das Stellkomando an die Weiche, woraufhin diese sich stellt und verschließt. Anschließend wird sie befahren und aufgelöst, ähnlich wie eine Fahrstraße in der Eisenbahntechnik.
In Arbeit: Zeitoptimierter Wendevorgang (Nr.6)
Ich möchte mich aus der Weihnachtspause zurückmelden und bereits das übernächste Video ankündigen. Da geht es um die zeitoptimierte Wende. Dies geschieht in den Verkehrsunternehmen mithilfe verschiedener Methoden. Das sind unter anderem die „Expresswende“ mit einer Wendehilfe, oder das sogenannte „Vorsteigen“, und schließlich die „fahrerlose Wende“. Ein Wendevorgang dieser Art ist oft bei U-Bahnen zu sehen, kann aber bei jedem anderen Bahnsystem im Zweirichtungsbetrieb Anwendung finden.
Ein solcher optimierter Wendevorgang lässt sich im aktuellen Betriebsgeschehen anwenden. Zum Beispiel, wenn Züge verspätet an der Endstation ankommen, aber pünktlich oder einigermaßen pünktlich wieder ausfahren sollen. Auch wenn es sich hier um eine Aufholung von Sekunden oder wenigen Minuten geht, die zeitoptimierten Wenden sind ein wichtiger Baustein für die Stabilität eines Linienbetriebes.
In Arbeit: Einzelweiche (Nr.5)
Unser nächstes Video thematisiert die Einzelweiche und hat den Thementitel „Funktionsweise der Straßenbahnweiche„. Es behandelt alle zugbewirkten Stellvorgänge von Einzelweichen im Straßenbahnbetrieb. Ich kann nur so viel verraten, dass es thematisch sehr spannend ist, und die Animation sehr übersichtlich in zwei Situationsbeschreibungen geteilt ist. Das Storyboard ist bereits zur Gänze geschrieben. Die Texte werden demnächst aufgenommen, Animation, Synchronisation, Schnitt und Finalproduktion stehen noch bevor.
Eine Einzelweiche im Straßenbahnbetrieb stellt sich gewöhnlich zugbewirkt. Mittels eines Streckenkontaktes sendet ein Zug ein Funksignal an die Weichensteuerung. Dieses Funksignal enthält Botschaften, anhand welcher die Steuerung den richtigen Stellbefehl an die Weiche weiterleitet. Alle Prozesse hierzu hört und sieht man in diesem Videokapitel.