Digitalisierung im Bahnsystem

  • Typ: Vorlesung
  • Ort:

    Campus Ost, Geb. 70.04, R 219
  • Zeit:

    Mo, 08.00 - 09.30 Uhr
  • Beginn: 30.10.2023
  • Dozent:

    Prof. Dr.-Ing. Martin Cichon, Dr.-Ing. Franz Jost
  • SWS: 2
  • ECTS: 4
  • LVNr.: 2115920
  • Prüfung:

    mündlich. Dauer: 20 Minuten. Hilfsmittel: keine. Terminvereinbarung
  • Hinweis:

    Wenn Sie dem ILIAS-Kurs beitreten möchten, beantragen Sie bitte den Zugang mit Ihrem KIT-Account bei Frau Ivana Kramer (ivana.kramer@kit.edu).

Qualifikationsziele

Die Studierenden besitzen ein grundlegendes Verständnis für die Zugfolgesicherung und deren technische Umsetzung in Deutschland, der Funktionsweise des European Train Control System (ETCS) und dessen Planung, der Automated Train Operation. Sie können das gelernte Wissen (Begriffe, Zusammenhänge) im Kontext erklären und auf Fragestellungen in der Praxis anwenden. Weiterhin können die Studierenden die betrieblichen und technischen Vor- und Nachteile im Kontext der Digitalisierung des Schienennetzes in Deutschland einordnen und berücksichtigen dabei zukünftige Herausforderungen.

Die Studierenden können die technischen Aspekte und Einsatzgebiete von ETCS in den unterschiedlichen Leveln erörtern und in Grundzügen die Balisenplanung für ETCS Level 2 wiedergeben. Digitale Planungsansätze wie PlanPro sowie Mess- und Testfahrten sind bekannt und können eingeordnet werden.

Inhalt

1. Einführung und Motivation: Organisatorisches; Aktuelle Entwicklungen in Deutschland, Europa

2. Grundlagen System Bahn: Begrifflichkeiten; Interaktion von Fahrzeug, Infrastruktur und Betrieb

3. Sicherung von Zugfahrten: Übersicht der Möglichkeiten und Einsatzgebiete; Betriebliche und technische Aspekte mit Fokus Deutschland

4. Grundlagen Stellwerke, Stell- und Sicherungselemente: Zugsicherung in Deutschland mit PZB, LZB

5. Safety und Security: EN5012x, CENELEC, RAMS

6. European Train Control System (ETCS): Spezifikation; Systemkomponenten, Bremskurven;  ETCS Level und Modes, Zugintegrität;  Schnittstelle Fahrzeug und Infrastruktur, Datenaustausch; Infrastrukturseitige ETCS-Balisenplanung am Beispiel ETCS Level 2; Streckenvermessung, Inbetriebnahme; Digitalisierung des Planungsprozesses am Beispiel PlanPro

7. Automatic Train Operation (ATO), Communication-Based Train Control (CBTC): Systemarchitektur, Grade of Automation (GoA); Vorteile und Herausforderungen ATO; Unterschiede CBTC zu ETCS

8. Zukünftige Entwicklungen: Future Railway Mobile Communication System (FRMCS) als Nachfolger von GSM-R

Literaturhinweise:

  • ETCS for Engineers, Stanley, 2011, ISBN 978-3-96245-034-2
  • European Train Control System (ETCS), Schnieder, ISBN 978-3-662-66054-6
  • Communications-Based Train Control (CBTC), Schnieder, ISBN 978-3-662-61012-1