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KBS 970 - Forum
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vor 2 Wochen
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vor 1 Woche, 3 Tagen
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223 061, ChristianMUC

Die etwas andere Digitalstrategie von DB Netz (mL)

Startbeitrag von 223 061 am 07.07.2018 11:28

Siehe dazu:

[www.spiegel.de]


Ich finde das auf jeden Fall gut, daß man das jetzt macht.

Aber man hätte es halt schon vor 15 oder 20 Jahren machen müssen. Dabei meine ich mit „man“ nicht nur DB Netz, sondern vor allem auch dessen Eigentümer, den Bund. Gleich nachdem die Achszählertechnik zuverlässig und massentauglich wurde, hätte man das machen müssen. Besser noch hätte man die moderne Stellwerkstechnik so weiterentwickeln und in die einheitliche Massenherstellung überführen müssen, daß man es schafft, nahezu das ganze Netz regelmäßig auf dem Stand der Technik zu halten. In anderen Ländern geht das doch auch. Vor allem dort, wo man der Bahn noch ernsthaft Bedeutung beimisst.

Die Ankündigung wirft auch ein Licht darauf, wie man die kürzlich verkündete Digitalstrategie von DB Netz bewerten kann. Wenn man erst 2024 damit fertig wird, ca. 600 mechanische und elektromechanische Stellwerke mit Achszählern nachzurüsten, dann werden sehr viele von denen sicher noch ein längeres Leben haben. Das ist angesichts der Nachrüstung nicht unbedingt schlecht, aber es zeigt auch, wie die Ankündigungen bezüglich der digitalen Strategie einzuordnen sind. Sie werden sich mittelfristig auf wenige Bereiche beschränken. Schon wegen des hohen Aufwands und der limitierten Planungskapazitäten ...

Gruß
223 061

Antworten:

... und grundsätzliche Frage zur eingesetzten Rechentechnik im Bahnbereich

Da hier doch einige Fachleute unterwegs sind, wollte ich noch eine generelle Frage stellen, die mich schon länger beschäftigt.

Wenn ich die verfügbare Literatur richtig deute, dann setzt man bei den ESTW und auch im Bereich der Bahn-Fahrzeugsteuerung fast ausschließlich auf klassische Rechentechnik in Form von sog. Workstations, welche unter Unix/Linux oder ähnlichen Betriebssystemen laufen. Für komplexe Bedienanwendungen und Fernsteuerzentralen mag das Sinn machen.

Schaut man sich aber die reine Stellwerkslogik eines kleinen oder mittleren Bahnhofs bzw. Bahnhofsteils an, so behaupte ich, daß sich diese vom Umfang her auch auf einem aus der - mittlerweile auch ziemlich komplexen - Automobilelektronik bekannten und dort millionenfach eingesetzten, preiswerten 32Bit Mikrocontroller (zum Beispiel aus der TriCore-Familie bzw. Aurix-Familie von Infineon) umsetzen lassen müßte.

[de.m.wikipedia.org]
[en.m.wikipedia.org]

Daraus sollten sich durch Kombination m.E. auch sichere Systeme in 2-aus-3 Architektur aufbauen lassen. Digitale Ein- und Ausgabeschnittstellen für die Anbindung hin zur Leistungselektronik sind bei diesen Mikrocontrollern schon direkt integriert, ebenso ausreichend RAM und ROM, Busanbindungen wie CAN, FlexRay und neuerdings auch Ethernet. Updates der Software sind ebenfalls über den Bus möglich. Vorteile der Mikrocontroller sind z.B. sehr kompakte Hardware, die nicht benötigte Klimatisierung, Wegfall aktiver Kühlung und extrem schnelle Aufstartzeiten - im Bereich des Kfz-Antriebsstrangs sind heute meist weniger als 500 Millisekunden Hochstartzeit gefordert, man stelle sich mal ein Auto vor, daß zum Rechnerstart 20 Minuten braucht wie ein ICE, bis man losfahren kann! Ich weiß, Äpfel und Birnen, aber selbst wenn ich einem Triebzug die 100fache Komplexität zugestehe, wären wir eigentlich erst bei 50 Sekunden.

Würde man nun solche Mikrocontroller-Systeme auf der Ebene der sicherheitsrelevanten Stellwerkslogik und Elementeansteuerung einsetzen, dann könnte man für die darüberliegende Bedien- und Fernsteuerebene wahrscheinlich normale preiswerte PC-Standardhardware und Standard-Netzwerktechnik einsetzen, die man jederzeit leicht tauschen kann ohne große Kosten.

Meine Frage ist nun, ob solche vermeintlich preiswerteren und in anderen Branchen üblichen Hardware-Architekturen von den beiden großen Herstellern untersucht wurden, und wenn ja, woran es denn gescheitert ist. War man einfach zu früh dran mit der Entwicklung und hat deswegen ungünstige Wege eingeschlagen? Vielleicht stelle ich mir das alles zu einfach vor. Aber der Grund, daß es noch so viele uralte Stellwerke hierzulande gibt, scheint halt auch zu sein, daß die konventionelle ESTW-Technik noch immer sehr teuer und sehr aufwendig ist, während sie gleichzeitig sehr schnell als überholt gilt. Mal sehen, was DSTW in dieser Hinsicht bringt ...

Gruß
223 061

von 223 061 - am 08.07.2018 18:39
Ich bin kein Techniker, kann also im Detail nichts zur Ausgestaltung sagen. Was ich sagen kann:
- für ESTW braucht man je nach Anwendungszweck eine gewisse Sicherheitsanforderungsstufe (safety integrity level = SIL). Für Rangierzwecke Level 2, für Regionalbahnen Level 3 und für Hauptbahnen Level 4, wobei hier nicht die Hauptbahndefinition gemäß EBO maßgebend ist.
- es gibt mehrere SPS-basierte ESTW, diese sind aber nur bei Stadtschnellbahnen und privaten EIU im Einsatz (z.B. Siemens SICAS S5 und S7), im Bereich DB Netz gab es Versuche von Funkwerk, die aber nicht erfolgreich abgeschlossen werden konnten
- mit einer der Kernprobleme bei der Errichtung ist die Planung, insbesondere die diversen BÜ-Projekte können auf Nebenbahnen schnell einen derartigen Umfang einnehmen, der so ein Projekt um Jahre verzögert. Bei umfangreichen Umbauten erlischt der Bestandsschutz - und das führt bei diversen Straßen von untergeordneter Bedeutung zu Schwierigkeiten, weil die in Sachen Trassenführung auch selten dem aktuellen Regelwerk entsprechen.

von ChristianMUC - am 08.07.2018 19:47
Zitat
ChristianMUC
- für ESTW braucht man je nach Anwendungszweck eine gewisse Sicherheitsanforderungsstufe (safety integrity level = SIL). Für Rangierzwecke Level 2, für Regionalbahnen Level 3 und für Hauptbahnen Level 4, wobei hier nicht die Hauptbahndefinition gemäß EBO maßgebend ist.
- es gibt mehrere SPS-basierte ESTW, diese sind aber nur bei Stadtschnellbahnen und privaten EIU im Einsatz (z.B. Siemens SICAS S5 und S7), im Bereich DB Netz gab es Versuche von Funkwerk, die aber nicht erfolgreich abgeschlossen werden konnten



Danke für die Infos.

Diese auf Industrie-SPS basierenden ESTW gehen schon stark in die Richtung dessen, was ich in obigem Beitrag meinte. Der Hersteller wirbt sogar damit, daß SIL Level 4 erreichbar ist. Die von mir oben erwähnten 32Bit-Mikrocontroller und auch die Buskomponenten und Leistungskomponenten aus der Automobilelektronik hätten aber zusätzlich noch den Vorteil, daß die produzierten Stückzahlen noch größer sind und daß sie i.d.R. eine Umgebungstemperatur von -40°C bis hinauf zu +125°C erlauben, es würde vor Ort also theoretisch ein nicht klimatisierter Schaltschrank genügen. Aber die geltenden Standards und die historische Entwicklung sind halt völlig unterschiedlich und eine Übertragung auf die Bahntechnik sicher sehr schwierig. Sonst wäre da vor mir schon einer draufgekommen ...

Man muß auch immer fragen, wer hat welche Interessen? Die wenigen etablierten Hersteller von ESTW leben natürlich besser mit aufwendigen, vielgestaltigen, jeweils einzeln projektierten und in Anschaffung, Wartung und Anpassung teuren Anlagen, selbst dann, wenn weniger davon verkauft werden. Die Initiative hin zu mehr Vereinfachung, Vereinheitlichung, Modularisierung, großen Stückzahlen und damit deutlich reduzierten Kosten bei trotzdem hoher Zuverlässigkeit und Sicherheit MUSS also zwangsläufig von den Großkunden wie DB Netz ausgehen. Ob das in der jüngeren Vergangenheit wirklich mit genügend Nachdruck verfolgt wurde, wage ich mal zu bezweifeln. Sehr nachteilig ist auch, daß es wie in kaum einer anderen Branche noch immer sehr viele nationale Spezifika und ein viel zu ausuferndes Regelwerk gibt (trotz ETCS).

Gruß
223 061


PS:
Was ist eigentlich aus dem "FPGA-Stellwerk" geworden? Man hört überhaupt nichts mehr davon: [www.sbb.ch]
Die Idee war hier nach meinem Verständnis, die standardisierten Relais-Baugruppen der Spurplanstellwerke in kompatibler Weise durch elektronische Baugruppen zu ersetzen. Man könnte damit nicht nur vorhandene Stellwerke modernisieren, sondern eigentlich auch so bewährte Konzepte wie SpDrS60 neu und sehr kompakt bauen. Aber es war wohl doch nur eine Luftnummer?

von 223 061 - am 10.07.2018 17:48
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