Auf welche Weisen kommt es zu Zwangsbremsungen durch die Technik? Wie kann eine tausendprozentig sichere Fahrzeugortung funktionieren, sodass es keine Kollisionen gibt? Was macht ein Achszähler im Detail bei einer Überfahrt durch einen Zug? Gibt es Parallelitäten zwischen einer klassischen Linienförmigen Zugsicherungstechnik und einiger Level von ETCS? Allen Fragen dieser Art stehen die Antworten unserer Rubrik „Zugsicherung“ gegenüber.
Sobald das Signal das Fahrkommandos an den Fahrer beziehungsweise an den Zug übermittelt, kann sich der Zug in Bewegung setzen. Jedoch ist eine Zugfahrt technisch abzusichern. Eine Absicherung wird erstens über die Belegungsinformationen der Gleisabschnitte hergestellt. Diese Informationen erhält die Anlage jedenfalls über die Gleisfreimeldeeinrichtungen wie Achszähler oder Gleiskreise. Zweitens wird die Zugfahrt über spezielle Zugüberwachungssysteme abgesichert. Diese überwachen inzwischen die Geschwindigkeiten und Bremskurven einer Zugfahrt. Wenn dagegen bestimmte Geschwindigkeiten oder Bremskurven überschritten werden, wird durch technische Unterstützung ein Bremsvorgang eingeleitet.
Solche Überwachungssysteme erfordern allerdings streckenseitig und fahrzeugseitig einen gewissen Technikaufwand, sowie eine erfolgreiche Schnittstelle zwischen Fahrzeug und Strecke. Ein relativ einfaches Überwachungssystem sind demgemäß Fahrsperren. Während andere komplexere Arten der Zugsicherung wie die PZB 90, die LZB oder bestimmte ETCS Grade sich in ihrer technischen und prozesstechnischen Komplexität steigern. Dafür aber bieten sie weit mehr Möglichkeiten. Beispielsweise überwachen sie je nach System teilweise oder gänzlich kontinuierlich die Zugfahrt. Andererseits bieten sie verschiedene Betriebsprogramme, wenn man an die verschiedenen Betriebsmodi von ETCS denkt.
Sichtfläche am Bahnübergang
Wie ist die Sichtfläche am Bahnübergang abgegrenzt? Welche Sichtachsen sollen frei sein, um einen nicht technisch gesicherten Bahnübergang in Betrieb zu nehmen? Bei welchen Sichtflächenverletzungen muss der Schienenverkehr welche Geschwindigkeitseinbrüche in Kauf nehmen? An welchen Stellen hat der Planer Anpassungen an der Landschaft oder am Erscheinungsbild vorzunehmen. Ist eine nicht technische Bahnübergangslösung überhaupt möglich?
Alle Antworten dazu liefert unser Sichtflächenrechner für die Gestaltung von nicht technisch gesicherten Bahnübergängen:
Zu den Eingabewerten des Bahnübergangsrechners zählen neben den Geschwindigkeiten für Straße und Schiene auch Verzögerungswerte, Reaktionszeiten und vieles mehr. Aus den Eingabewerten resultieren dann entsprechende Sehpunkt- und Sichtpunktdistanzen, welche zusammen mit dem Bahnübergang selbst das sogenannte Sichtdreieck aufspannen. Anhand der Sichtfläche am Bahnübergang ergibt sich, ob noch weitere sicherungstechnische Maßnahmen wie beispielsweise Geschwindigkeitseinbrüche auf Straße und Schiene erforderlich sind.
In Restauration: Punktförmige Zugbeeinflussung, PZB
Unser wichtigstes Video „Punktförmige Zugbeeinflussung“, kurz PZB, ist nun kernsaniert. Neue Moderationspassagen, erweiterte Grafiken und Animationen zur Auflockerung und einige ausgebesserte Inhaltskorrekturen machen das Video attraktiver.
Die punktförmige Zugbeeinflussung ist das standardmäßige Zugsicherungssystem im Bahnwesen. Es bewahrt uns Fahrgäste vor Kollisionen, auch wenn beispielsweise das Fahrpersonal ein Halt zeigendes Signal nicht beachtet. Dies geschieht mit fahrzeugseitig initiierten Bremskurven. Diese sogenannten Überwachungskurven sorgen dafür, dass die Fahrgeschwindigkeit nicht über einer vorgegebenen Geschwindigkeit liegt. In diesem Kapitel erfahrt ihr dabei die wichtigsten Zusammenhänge.
Bei der häufig vorkommenden Bauart PZB 90 befährt ein Zug eine Induktionsspule, oder auch Induktionsmagnet genannt. Wenn diese Spule aktiv geschalten ist, wird am, Fahrzeug eine Bremsüberwachungskurve aktiviert. Dabei muss das Fahrpersonal seinen Zug immer unter dieser Überwachungsgeschwindigkeit halten. Wenn nicht, dann initiiert der Fahrzeugrechner eine Zwangsbremsung. Eine Aktivschaltung einer solchen Spule ist nur dann gegeben, wenn der nachfolgende Streckenblock belegt ist.
Axle count system
An axle count system is a wide spread detection system in railway technology. They detect both the front and end of the train by counting and registering the axles of trains. An axle count system is composed at a minimum by two trackside axle detection units and an electronic control system. Thereby the trackside units provide the control system with input data.
At first a trackside detection unit at the beginning of a track section counts the passing wheels of a train. Thereafter another axle detection unit at the end of the same track section registers the same number of wheels passing by this train. The electronic control system processes the information of both trackside units. With the given information it can deduce, if the train occupies the track section or not. In some situation the technology fails, for example when one, of the twelve axles, is not registered entering the section. When this is the case there are special safety rules, which allow the track section to go to the status of not assigned or free. In some situations, the signal box operator or dispatcher can reset the axle count system to its basic position.
End-of-train detectors
End-of-train detectors belong to necessary basic technology of train protection. This installation recognizes the beginning and the end of trains crossing. Therefore, this is a system of point by point detection of trains. On the one hand these detectors enable that several trains can run safely on the same track. Furthermore, these detectors fulfil other important functions which we will explain in this chapter as well.
End-of-train detectors are the limit of a track section. If a train passes this detector by its head, then the following track section becomes “occupied”. When the following track section is likewise the beginning of the next block, then the signal gets the signal aspect “halt”. If the end of train finally passes the detector, then the last track section gets the status “not assigned”.
Intermittent automatic train control
The “intermittent automatic train running control” is the default automatic train control in rail traffic. This saves us from collisions even when the engineer disregards a halt signal. It’s initiated by on board brake supervision. This, also referred as braking graphs, ensures that the traveling velocity is always less than the allowed velocity.
In this chapter you will learn all about the most important coherences. In the case of the widespread construction type „PZB 90“, a train passes a trackside radio beacon. If this radio beacon is activated, the train-born supervision for deceleration is enabled. This means the engineer must maintain a traveling velocity below the allowed supervised velocity. If this is not the case, the onboard computer starts a forced brake procedure. The radio beacon is only active, when the following track part is not assigned.
In Arbeit: ETCS Level 2
Ein für die Zukunft sehr relevantes Thema ist das Zugsicherungssystem ETCS Level 2. Wegen ihrer Funktionalität und Kompatibilität wird sie den Eisenbahnbetrieb dominieren. Sie bietet ähnlich zur LZB eine kontinuierliche Geschwindigkeitsüberwachung durch eine kontinuierliche Fahrkommandoübertragung per Funk. Diese Fahrkommandos, auch „movement authorities“ genannt, sind zugspezifisch und sind erzeugte Telegramme einer Funkzentrale, auch „radio block center genannt“. An diesem wichtigen Kapitel arbeiten wir bereits seit vielen Monaten. Es ist die Weiterführung eines allgemeinen Videos zu ETCS, was ebenso im Produktionsgang ist.
ETCS Level 2 meistert etliche Herausforderungen und Ansprüche der heutigen Zeit, die andere Zugsicherungssysteme nicht erreichen. Alle technik- und betriebsrelevanten Eigenschaften hierzu beschreiben wir in unserem Videokapitel.
Achszähler
Achszählkreise sind weit verbreitete Detektionssysteme im Bahnwesen. Sie erkennen sowohl die Zugspitze als auch das Zugende, indem deren Radachsen gezählt und ausgewertet werden. Ein Achszählkreis besteht aus mindestens zwei Achszählern. Dabei liefern diese Achszähler die notwendigen zugsicherungstechnischen Inputdaten für einen Gleisabschnitt. Zuerst ermittelt ein am Gleisabschnittsanfang befindlicher Achszähler die Anzahl der einfahrenden Radachsen. Dann ermittelt ein Achszähler am anderen Ende des Gleisabschnittes die ausfahrenden Achsen. Eine Auswertebaugruppe verarbeitet diese beiden Informationen und leitet davon ab, ob ein Zug diesen Gleisabschnitt sowohl belegt oder freifährt.
In manchen Situationen irrt sich die Technik, indem sie beispielsweise eine von zwölf Achsen bei der Einfahrt in den Gleisabschnitt nicht erfasst. Hier gibt es dann technische Auswerteregeln, die im Sinne der Verfügbarkeit die Achszählanlage dennoch bei einer Freifahrt in Grundstellung gehen lässt. In anderen Situationen muss das Stellwerkspersonal zusammen mit dem Fahrpersonal eine sogenannte Achszählgrundstellung durchführen.
In Arbeit: Achszählkreis (Nr.11)
Unser nächstes Themenkapitel zeigt die weit verbreitete Technik der Achszähler. Ihre Funktionsweise beruht genauso wie Gleisstromkreise auf das Detektieren, Zählen und Auswerten von Rädern. Aber sie entfalten ihre Gleisfreimeldefunktion erst durch die Zusammenfassung mehrerer Achszähler zu einem Achszählkreis. Sie sind neben den Gleisstromkreisen die meist verwendete Technik im Bahnbereich.
Ein Achszählkreis zählt einfahrende Achsen, und vergleicht diesen Zahlenwert mit den ausgefahrenen Achsen. Nur wenn die Werte identisch sind, erkennen die Achszählkreise das Freisein der Gleisabschnitte. Diese Informationen empfängt das Stellwerk und verarbeitet es weiter. Unser Videokapitel greift nicht nur alle technischen Regelprozesse im Detail auf, sondern erwähnt auch Sonderfälle wie die Achszählgrundstellung.
Punktförmige Zugbeeinflussung
Die punktförmige Zugbeeinflussung ist das standardmäßige Zugsicherungssystem im Bahnwesen. Es bewahrt uns Fahrgäste vor Kollisionen, auch wenn beispielsweise das Fahrpersonal ein Halt zeigendes Signal nicht beachtet. Dies geschieht mit fahrzeugseitig initiierten Bremskurven. Diese sogenannten Überwachungskurven sorgen dafür, dass die Fahrgeschwindigkeit nicht über einer vorgegebene Geschwindigkeit liegt. In diesem Kapitel erfahrt ihr dabei die wichtigsten Zusammenhänge.
Bei der häufig vorkommenden Bauart PZB 90 befährt ein Zug eine Induktionsspule, oder auch Induktionsmagnet genannt. Wenn diese Spule aktiv geschalten ist, wird am Fahrzeug eine Bremsüberwachungskurve aktiviert. Dabei muss das Fahrpersonal seinen Zug immer unter dieser Überwachungsgeschwindigkeit halten. Wenn nicht, dann initiiert der Fahrzeugrechner eine Zwangsbremsung. Eine Aktivschaltung einer solchen Spule ist nur dann gegeben, wenn der nachfolgende Streckenblock belegt ist. Die punktförmige Zugbeeinflussung ist also eine zusätzliche Sicherheitsebene, falls menschliches Versagen auftritt.
Funktionen der Gleisfreimeldeeinrichtung
Die Gleisfreimeldeeinrichtung ist für Bahnen die notwendige Grundtechnik für eine Zugsicherung. Diese Einrichtung erkennt den Beginn und das Ende eines Zuges. Sie ist somit ein System für eine punktuelle Ortung. Zumal ermöglicht sie die Grundlage dafür, dass mehrere Züge sicher auf einer Strecke fahren. Außerdem erfüllen Gleisfreimeldeeinrichtungen andere wichtige Funktionen, die dieses Kapitel ebenso erklärt.
Eine Gleisfreimeldeeinrichtung grenzt zusammen mit einer weiteren den Gleisabschnitt ab. Wenn ein Zug diese Gleisfreimeldung mit der Zugspitze befährt, dann erfährt der nachfolgende Gleisabschnitt eine Belegtmeldung. Falls dieser nachfolgende Abschnitt zugleich den Beginn eines Blocks darstellt, dann fällt sogar das entsprechende Signal auf Halt. Wenn schließlich der Zug die Abschnittsgrenze mit dem Zugende befährt, dann meldet die Sicherungsanlage den zurückliegenden Gleisabschnitt frei.