ETCS-Streckenausrüstung

Hinweise zur Ausrüstung von Zusi-Strecken mit ETCS. Dieser Artikel beschreibt Funktionen und Bauteile, die derzeit noch nicht veröffentlicht sind.

Deutsches ETCS

Die Ausrüstungsstrategie von DB Netz sieht vor, Level 1 ausschließlich in der Betriebsart LS zu installieren. Diese Betriebsart wird von Zusi derzeit noch nicht unterstützt. Level 1 in Betriebsart FS bekommt man in Deutschland ausschließlich in dem Sonderfall zu sehen, dass auf einer Level-2-Strecke ein Nothalt in einem Funkloch durchgeführt werden soll. Euroloops und Radio Infill werden in Deutschland nicht verwendet. Level 2 kommt sowohl mit als auch ohne Signale zum Einsatz. Es ist auf den Level-2-Strecken keine Level-1-Rückfallebene installiert. Projektierung der Weichenausdehnung (offizieller Oberbegriff: "Fahren nach fahrdynamischen Restriktionen mit Dunkelschaltung", in Zusi: Ereignis ETCS-Geschwindigkeit) ist im deutschen ETCS der Normalfall. Es gibt jedoch auch Signale, die nicht dunkelschaltbar projektiert wurden. Auf den Dunkelschaltanstoß wird oftmals in Nebengleisen verzichtet, oder wenn ab dem Signal keine spitz befahrenen Weichen vorliegen. Ohne Einblick in die Projektierung wird man dies allenfalls anhand von Videoaufnahmen ermitteln können (Aufnahmen aus dem Testbetrieb einer Strecke sind hierfür aus den Erfahrungen mit der VDE 8.1 eher ungeeignet, weil dort oftmals vom Regelbetrieb abweichende Bedingungen vorliegen). Mit Inbetriebnahme der VDE 8.1 wurde der Bahnhof Erfurt mit Trusted Areas ausgerüstet. Dies entspricht in Zusi einer Aufgleisung mit aktivem Level 2 FS.

Ausrüstung von L2oS-Bahnhöfen

Auf L2oS-Strecken sind die Ne 14 gewöhnlich so ausgestattet, dass an Ausfahr- und Blocksignalen das Ersatzsignal gezogen werden kann, und an Einfahrsignalen das Vorsichtssignal. Die Bahnhöfe sind in der Regel vollständig mit Rangierstraßen ausgestattet.

Die erste Möglichkeit, einen im L2oS-Bahnhof beginnenden Zug in Betriebsart FS zu bringen, ist die erste Ortungsbalise 250 m vor einem Ne 14. Meistens gibt es eine weitere Ortungsbalise näher am Ne 14. An beiden Balisenstandorten sollte in Zusi ein Ereignis "Level 2 wirksam" eingebaut werden.

Ausrüstung für Level 1 LS

Da Zusi diese Betriebsart noch nicht unterstützt, ist noch keine Aussage möglich, wie die Umsetzung im Simulator aussehen würde. Bei Level 1 LS spiegelt die Balisenausrüstung die PZB-Streckenausrüstung: Am Standort eines Vorsignals oder Hauptsignals (bzw. physisch meist 3 m davor) befindet sich eine Transparentdatenbalise, die dem Fahrzeug die Signalstellung übermittelt. 250 m vor dem Hauptsignal liegt eine Aufwertebalise, mit der eine zwischenzeitlich erfolgte Änderung des Signalbegriffs dem Fahrzeug mitgeteilt werden kann. In Bahnsteigbereichen finden sich oft regelrechte "Balisenteppiche". Die meisten dieser Datenpunkte sind Aufstartbalisen zur Aufnahme beginnender Züge ins L1 LS und Verhinderung der Anfahrt gegen Halt.

Levelwechsel

Die angegebenen Entfernungen sind Sollwerte aus den Richtlinien des deutschen Vorbilds. Die tatsächliche Situation auf Vorbildstrecken kann davon abweichen (im Grunde bräuchte man für wirklich vorbildgerechten Nachbau der ETCS-Ausrüstung einer Strecke ein Führerstandsvideo mit Blick auf das ETCS-Display).

Von NTC nach Level 1

Hinweis: Die für Deutschland benötigte Betriebsart Level 1 LS steht derzeit in Zusi noch nicht zur Verfügung.

• Kein Ankündigungsereignis notwendig
• Quittierungsereignis ca. 350 m vor dem Levelwechsel
• Wirksamkeitsereignis ca. 50 m hinter dem Grenzsignal (?)

Hinweis: In älteren deutschen Publikationen war dieser Levelwechsel als sofort wirksam beschrieben worden. Dies dürfte allenfalls auf Prototyp-Strecken so installiert worden sein. Obiger Ablauf ist hingegen ab 9.6.2019 für die deutschen Level-1-LS-Strecken verbindlich.

Von NTC nach Level 2

• Ankündigungsereignis ca. 900 m vor dem Levelwechsel
• Quittierungsereignis ca. 450 m vor dem Levelwechsel
• Wirksamkeitsereignis ca. 50 m hinter dem Grenzsignal (?)

Von Level 2 nach NTC

• Ankündigungsereignis ca. 2000 m bis 1000 m vor dem Levelwechsel
• Quittierungsereignis ca. 1200 m vor dem Levelwechsel
• Wirksamkeitsereignis ca. 230 m vor dem Grenzsignal oder 300 m vor dem Grenzvorsignal

Von Level 2 nach Level 0

• Ankündigungsereignis ca. 2000 m bis 1000 m vor dem Levelwechsel
• Quittierungsereignis ca. 1200 m vor dem Levelwechsel
• Wirksamkeitsereignis ca. 230 m vor dem Grenzsignal

Von Level 0 nach Level 1

Hinweis: Die für Deutschland benötigte Betriebsart Level 1 LS steht derzeit in Zusi noch nicht zur Verfügung.

• Ankündigungsereignis ca. 350 m vor dem Levelwechsel
• Kein Quittierungsereignis notwendig
• Wirksamkeitsereignis ca. 50 m hinter dem Grenzsignal (?)

Hinweis: In älteren deutschen Publikationen war dieser Levelwechsel als sofort und ohne Ankündigung wirksam beschrieben worden. Dies dürfte allenfalls auf Prototyp-Strecken so installiert worden sein. Obiger Ablauf ist hingegen ab 9.6.2019 für die deutschen Level-1-LS-Strecken verbindlich.

Von Level 0 nach Level 2

• Ankündigungsereignis ca. 900 m vor dem Levelwechsel
• Kein Quittierungsereignis notwendig
• Wirksamkeitsereignis ca. 50 m hinter dem Grenzsignal (?)

Von Level 2 nach Level 1

Hinweis: Die für Deutschland benötigte Betriebsart Level 1 LS steht derzeit in Zusi noch nicht zur Verfügung.

• Ankündigungsereignis ca. 1200 m vor dem Levelwechsel
• Kein Quittierungsereignis notwendig
• Wirksamkeitsereignis ca. 100 m hinter dem Grenzsignal oder 300 m vor dem Grenzvorsignal

Von Level 1 nach Level 2

• Ankündigungsereignis ca. 900 m vor dem Levelwechsel
• Kein Quittierungsereignis notwendig
• Wirksamkeitsereignis ca. 50 m hinter dem Grenzsignal

Von Level 1 nach NTC

Hinweis: Die für Deutschland benötigte Betriebsart Level 1 LS steht derzeit in Zusi noch nicht zur Verfügung.

• Kein Ankündigungsereignis notwendig
• Quittierungsereignis ca. 330 m vor dem Grenzsignal
• Levelwechsel ist nach Quittierung sofort wirksam (kein Wirksamkeitsereignis notwendig?)

Nicht vorgesehene Levelwechsel

Levelwechsel von Level 1 nach Level 0 oder von Level 0 nach Level NTC scheinen nach deutschem Regelwerk nicht vorgesehen zu sein.

Zufahrtsicherungssignale

Das Zufahrtsicherungssignal hat die Aufgabe, eine Einfahrt von nicht in die ETCS-Führung aufgenommenen Fahrzeugen in eine L2oS-Strecke zu verhindern. Dazu verfügt es über einen in Richtung der L2oS-Strecke ständig wirksamen 2000-Hz-Magneten und wird von der ETCS-Zentrale dunkelgeschaltet, sobald sich ein in die ETCS-Führung aufgenommener Zug dem Zufahrtsicherungssignal nähert. Auf das Zufahrtsicherungssignal folgen noch zwei zusätzliche Zufahrtsicherungsmagnete (um den Fall abzufangen, dass z.B. am Zufahrtsicherungssignal auf Ersatzsignal mit gedrückter Befehlstaste vorbeigefahren wurde). Dabei handelt es sich um einzeln verlegte ständig wirksame 2000-Hz-Magnete. Der erste soll sich frühestens 100 m nach dem Zufahrtsicherungssignal befinden, der zweite 400 m nach dem ersten Magneten. Der frühestmögliche Standort des ersten Magneten ist allerdings an der Stelle, an der der Fahrweg eindeutig in die L2oS-Strecke führt (Ausführungsbeispiel: Auf der VDE 8.1 von Erfurt nach Eischleben liegen diese Magnete etwa in km 189,75 und 189,35).

Die Anforderung, dass ein Zufahrtsicherungssignal erst dunkelgeschaltet werden soll, sobald sicher feststeht dass der Zug korrekt in die Level-2-Führung aufgenommen wurde, lässt sich in Zusi durch ein passend platziertes Ereignis "Vorher keine Fahrstraße" simulieren (jedoch nicht an Bahnsteigen - es muss sichergestellt sein, dass der Zug das Ereignis fahrend erreichen kann).

Maßnahmen zur Optimierung der ETCS-Vorschau

Die ETCS-Vorschaudarstellung im Display stellt teilweise spezielle Anforderungen an die Gestaltung der Signalmatrizen und Streckenelemente in Zusi:

• Zugdeckungssignale in Kennlichtstellung müssen zwingend vMax -2 anstatt vMax -1 in der Matrix signalisieren, da ansonsten vMax_Zug in der ETCS-Vorschau erscheint (Die Konfiguration mit -1 war ohnehin noch nie Doku-konform, führt allerdings auf Nicht-ETCS-Strecken soweit bekannt nicht zu Fehlern).
• Das Ereignis Weichenbereichs-Ende darf sich nicht in einem Streckenelement mit Geschwindigkeit -1 befinden, da ansonsten vMax_Zug in der ETCS-Vorschau erscheint.

Richtungsanzeiger

Hinweis: Die techische Umsetzung in Zusi liegt noch nicht fest.

Unter Level 2 erfolgt die Richtungsinformaton durch Textmeldungen. In Deutschland zulässige Varianten für Richtungsanzeiger-Textmeldungen:

• Mit dem sogenannten Name16 ("Kurzname") der Betriebsstelle aus der DS100: Ri Esbacher See
• Mit dem DS100-Kürzel: Ri NESE
• Mit dem Zs-2-Kennbuchstaben: Ri O
• Mit der Bezeichnung des Streckengleises aus dem Buchfahrplan: Ri Nahgleis

Balisenverlegung

Balisen werden als Landschaftselemente in die Strecke eingebracht. Der Import erfolgt mit "Objekte entlang Gleis importieren" mit gesetzten Häkchen "Neigung an Gleis anpassen" und "Drehung an Überhöhungswinkel des Gleises anpassen". Im Ordner Signals\Deutschland\Balise stehen diverse Arten von Balisen zur Befestigung an Schienen, auf Schwellen oder auf festen Fahrbahnen zur Verfügung. Die Höhenlage der Balisen auf BSS 85 zur Montage auf fester Fahrbahn ist optimiert auf die Porr-Fahrbahn. Bei der derzeitigen Ausführung der Bögl-Fahrbahn in Zusi schaut die Balise dann kaum aus der Gleistragplatte hervor. Es wird empfohlen, die Höhenlage so zu belassen, da es nicht ausgeschlossen ist dass künftig die Bögl-Fahrbahnen auf eine zur Porr-Fahrbahn vergleichbare Geometrie umgerüstet werden. Nach der Umrüstung würde die Balise dann ohne Neuverlegung in korrekter Höhe sitzen.

Den meisten Balisen auf einer Vorbildstrecke wird man ihre genaue Funktion nicht von außen ansehen können, und es ist für die ETCS-Funktionalität in Zusi meist auch nicht erforderlich.

Besonderheiten Deutschland

Signale mit Ne 14 sind mit zwei Festdatenbalisen ausgestattet. Blockkennzeichen sind mit nur einer Festdatenbalise ausgestattet. Die meisten anderen Einzelbalisen dienen dem Vorbild als Ortungsbalisen zur Korrektur der Wegmessung des Fahrzeugs. Von diesen haben die "Ersten Ortungs-Datenpunkte vor Signalen" (ca. 300 m vor dem nächsten Signal) für Zusi eine gewisse praktische Relevanz. An diesen Balisen sollten die Streckenelemente passend geteilt werden und ein Ereignis "ETCS-Level wirksam" verlegt werden, damit Züge in Betriebsart SR wieder in die Betriebsart FS überführt werden. Ob an einem Signal der (Wieder-)Einstieg in die Betriebsart FS zulässig ist, ist beim Vorbild projektierungsabhängig. Bei Ausfahr- und Zwischensignalen meist ja, bei Einfahrsignalen häufig nein. Das Vorhandensein der oben angesprochenen Einzelbalise etwa 300 m vor dem Signal als Erster Ortungs-Datenpunkt kann hier als Indiz dienen.

Balisen mit angeschlossenem Kabel (sogenannte Transparentdatenbalisen) dienen in Deutschland auf Level-2-Strecken dem Verfahren DgF. Auf Strecken mit Level 1 LS dienen sie der Übertragung und Aufwertung von Fahrterlaubnissen.

Der Abstand zwischen den Balisen eines Pärchens ist von der zulässigen Höchstgeschwindigkeit abhängig, sollte aber wenn möglich durch Zählung der Schwellen beim Vorbild abgeguckt werden. Ansonsten gilt folgende Grobabschätzung: Bis 180 km/h 4 Schwellen, bis 300 km/h 5 Schwellen.

Fahrstraßentypen

Das ETCS in Zusi nutzt die bisherigen Fahrstraßentypen "Zugfahrt" und "Anzeige" mit:

• Zugfahrstraßen für Bereiche "Level 2 mit Signalen" und Ganzblöcke in Bereichen "Level 2 ohne Signale".
• Anzeigegeführte Fahrstraßen für Teilblöcke in Bereichen "Level 2 ohne Signale" und für Ganzblöcke bei "Fahren nach fahrdynamischen Restriktionen mit Dunkelschaltung" in Bereichen "Level 2 mit Signalen"

Doppelausrüstung einer Strecke mit LZB und ETCS ist somit grundsätzlich ohne weitere Änderungen der Fahrstraßen möglich. Problematisch könnten Fälle sein, in denen an Fahrwegverzweigungen die Ausrüstung mit LZB und ETCS nicht deckungsgleich ist, oder wenn in einem LZB-Ganzblockbereich "Fahren nach fahrdynamischen Restriktionen mit Dunkelschaltung" unter ETCS durchgeführt werden soll. Da es derzeit noch keine realen Strecken in Deutschland mit Doppelausrüstung gibt, ist noch unklar ob dies ein wirkliches Problem darstellt.

Österreichisches ETCS

Levelwechsel NTC -> Level 2: Anders als in Deutschland wird in Österreich der Level 2 nach der Quittungsanforderung sofort ohne Karenzweg wirksam.

Nationale Werte

Diese sind derzeit im Simulator hartcodiert und nicht beeinflussbar. Hier dennoch als Referenz Weblinks zu Bahnen, die ihre Werte öffentlich dokumentieren:

• Belgien: https://www.infrabel.be/sites/default/files/documents/nationale_vereisten_van_infrabel_voor_de_etcs_full_supervision_remcurves_op_het_conventionele_netwerk_0.pdf
• Finnland: https://julkaisut.liikennevirasto.fi/pdf8/lo_2015-20_suomen_kansalliset_web.pdf
• Norwegen: https://trv.banenor.no/wiki/Signal/Prosjektering/ETCS#Nasjonale_verdier
• Schweiz: https://www.bav.admin.ch/dam/bav/fr/dokumente/themen/zugbeeinflussung/06-sf-sys-pr-nv-v30.pdf.download.pdf/06_SF_SYS_Pr_NV_V30.pdf
• Tschechien: https://smlouvy.gov.cz/smlouva/soubor/7011348/E618-S-666_2018_PH_P%C5%99%C3%ADloha%20ZTP%20%C4%8D.%202.pdf