This diploma thesis deals with the design of the radio network for the track section Břeclav-Znojmo. Firstly, the theoretical knowledge about GSM-R, Radiolab and radio relay is described. The next part deals with the measurement of the already covered section of the track and the selection of a suitable propagation model. Radiolab is designed to cover several diffusion models. The model used for the final design of the network is chosen based on the comparison of the measurement results with the proposed coverage in Radiolab. The last part describes the provision of connectivity to individual base stations. Several connectivity options are compared.

Ziel dieser Arbeit ist eine möglichst umfassende Aufbereitung der aktuellen Situation für die Zwecke der Lehre an der Professur für Verkehrssicherungstechnik der Technischen Universität Dresden. Die Studienarbeit stellt dazu eine Momentaufnahme der Situation zur Einbindung von Bahnübergängen auf ETCS-Strecken dar. Ausgehend von den Festlegungen der System Requirements Specification für ERTMS/ETCS werden nationale Lösungen zuerst dar- und anschließend gegenübergestellt. Des Weiteren wird eine Umsetzung auf drei Laboranlagen des Integrierten Eisenbahnlabors der Technischen Universität Dresden nach technischen, didaktischen und praktischen Aspekten geprüft. Abschliessend wird ein Planungsbeispiel für ETCS L1 LS und ETCS L2 im Bereich der DB AG erarbeitet. / The intention of this paper is a most comprehensive preparation of the current status for the purposes of the teaching at the Chair of Railway Signalling Transport Safety Technology of the Technical University of Dresden. This student research project shows the current situation concerning the embedding of Level Crossings on railway lines equipped with ETCS. Based on the description of the regulations of the System Requirements Specification of ERTMS/ETCS national solutions are first presented and then set in contrast to each other. Furthermore an implementation on three potentially suitable laboratory assets of the Integrated Railway Laboratory of Technical University of Dresden considering technical, didactical and practical aspects is investigated. At last the planning of an example of a Level Crossing once in combination with ETCS L1 LS and once in combination with ETCS L2 is developed.

The European Rail Traffic Management System (ERTMS) aims to standardize train control command and communication systems in Europe. The main goal of its introduction is to develop trans-European railway traffic and increase competition. The two main components of ERTMS are European Train Control System (ETCS), which is an Automatic Protection System (ATP), and GSM–Railway (GSM-R).GSM-R is a radio transmission system that provides data and voice communication between the train and trackside facilities. Classical rail signaling systems are recommended to be updated to meet these standards. This master’s thesis is conducted in cooperation with Bombardier Transportation (BT), the rail equipment division of firm Bombardier Inc. It explores a part of ERTMS implementation and aims to identify its failures/non-conformities during its simulation. A non-conformity is any deviation or nonfulfillment of a requirement involving a product manufactured at BT. This thesis first collects failures/non conformities in test sessions and stores it into databases. A failure/non-conformity is processed by many engineers from the time it is detected in a test until it is resolved.  This thesis project seeks to investigate the exchange and the management of failures in both the tools and databases, together with analyzing the interaction between engineers through tools and databases. Non conformities detected during the simulation is stored in databases. The goal is to utilize this data to highlight parts of ERTMS implementation which generate most of non-conformities during the simulation. This information indicates to engineers where to focus and act in order to improve Bombardier Transportation’s products. This thesis successfully simulated a part of ERMS implementation. Several different tests cases were conducted and seven non-conformities were detected. These non-conformities were used to investigate and analyze the process of managing failures in tools and databases. This thesis proved that the exchange and the management of information about non-conformities was inefficient and time consuming. In the worst case, non-conformities were completely lost during this process. Several corrective actions were proposed in order to improve the handling of non-conformities. / Europeiskt styrsystem för järnvägstrafik (ERTMS) har i mål att till standardisera tåglednings- och kommunikationssystem i Europa. Den huvudsakliga målsättningen är att utveckla transeuropeiska järnvägstrafiken och öka konkurrensen. De två viktigaste komponenterna i ERTMS är European Train Control System (ETCS) och GSM-Railway (GSM-R). ECTS är Automatisk Protection System (ATP). GSM-R är en radiotransmissions system som tillhandahåller data och röstkommunikation mellan tåg och markanläggningar. Klassisk järnväg signalsystem rekommenderas att uppdatera för att uppfylla dessa standarder. Denna magisteruppsats sker i samarbete med Bombardier Transportation (BT) som är järnvägsutrustning uppdelningen av företaget Bombardier Inc. Det skall utforskas en del av ERTMS implementering och som syftar till att identifiera sina avvikelser och misslyckanden under sin simulering. Denna avhandling samlar först med misslyckanden/icke-avvikelser i testsessioner och lagrar det i databaser. Ett icke-avvikelser är någon icke uppfyllande av ett krav som medför en produkt som tillverkas vid BT. Ett misslyckande/icke-avvikelse behandlas av många ingenjörer från den tidpunkt då den upptäcks i ett test tills det är löst. Detta examensarbete syftar till att undersöka utbytet och hanteringen av brister i både verktyg och databaser, tillsammans med att analysera samspelet mellan ingenjörer via verktyg och databaser. De upptäckta enhetligheterna under simuleringen lagras i databaser. Målet är att utnyttja dessa data för att markera delar av ERTMS implementering som genererar merparten av avvikelser under simuleringen. Denna information indikerar att ingenjörer var att fokusera och agera i syfte att förbättra Bombardier Transportations produkter. Denna avhandling har med framgång simulerat en del av ERMS implementering. Flera olika tester fall genomfördes och sju avvikelser upptäcktes. Dessa avvikelser användes för att undersöka och analysera processen för att hantera misslyckanden inom verktyg och databaser. Avhandlingen visade att utbyte och hantering av information om avvikelser var ineffektivt och tidsödande. I värsta fall, var avvikelser helt förlorad under denna process. Flera korrigerande åtgärder föreslogs för att förbättra hanteringen av avvikelser.

Eine Signalhaltstellung wird regulär herbeigeführt, wenn der Zug, für den das Signal gilt, dieses passiert hat. Der Zug wird dann gedeckt. Fallen vorzeitig die Freigabebedingungen weg, wird das Signal ebenfalls auf Halt gestellt. Hier ist vom irregulären Signalhaltfall die Rede. Bei punktförmigen Zugbeeinflussungssystemen wird die zum Signal gehörende Sendeeinrichtung der Zugbeeinflussung unmittelbar wirksam. Bei linienförmigen Zugbeeinflussungssystemen wie dem European Train Control System (ETCS) in der Ausprägung Level 2 (L2) findet ein kontinuierlicher Informationsaustausch zwischen Fahrzeug und Strecke statt. Im Fall von ETCS L2 erfolgt dies über Funk, was besondere Anforderungen an die Bewertung des Signalhaltfalls stellt. Es wird berechnet, ob das Fahrzeug das Signal sicher passiert hat. In den erforderlichen Übertragungs- und Verarbeitungszeiten wird speziell im deutschen ETCS eine Sicherheitslücke gesehen. Diese wird durch Implementierung mehrerer umfangreicher Berechnungsverfahren innerhalb ETCS kompensiert. Die vorliegende Arbeit analysiert diese Berechnungsverfahren im Detail sowie alle denkbaren Gründe für irreguläre Signalhaltfälle. Es werden Überlegungen angestellt, wie diese Berechnungen vereinfacht werden können und wie es gelingt, alle denkbaren, irregulären Signalhaltfälle bereits direkt durch das Stellwerk zu erkennen. Hierfür bietet die Neuordnung der Produktionssteuerung (NeuPro) neue Stellwerks-Architekturen mit neuen Möglichkeiten, die so bisher nicht bestanden. Auf diesem Weg können auch in Deutschland die Berechnungsverfahren verschlankt sowie Komponenten in der Außenanlage (Achszählpunkte und Balisen) eingespart werden. Es ist technisch sinnvoll, die Berechnungen, unter ETCS so schlank wie möglich zu halten, denn die ETCS-Streckenzentrale (ETCS-Z), die Fahrerlaubnisse verwaltet, kann bei weniger Rechenaufwand mehr Züge führen. Darüber hinaus wird auch ein Blick auf die Haltfallbewertung beim ETCS der Bahnen in benachbarten Ländern geworfen. Des Weiteren wird geprüft, inwieweit die Laufzeitlücke angesichts technischer Weiterentwicklungen verkleinert werden kann. Die Arbeit schließt mit einem Blick in die fernere Zukunft, wenn Abkehr von der klassischen blockzentrischen Fahrzeugortung genommen wird und das Fahren im wandernden Raumabstand das klassische Fahren im festen Raumabstand ablöst. Feste Signalstandorte werden dann der Vergangenheit angehören und somit wird auch keine Haltfallbewertung mehr erforderlich sein. Den Weg dorthin sollen die Impulse dieser Arbeit vereinfachen.:1. Ausgangssituation und Ziele 2. Lösungsansätze zu Vereinfachung oder Entfall der Haltfallbewertung 3. Auswertung und Empfehlung / A signal closure is regularly brought about when the train to which the signal applies has passed it. The train is then covered. If the signal enabling conditions cease to apply prematurely, the signal is also closed. This is called irregular signal closure. In the case of intermittent automatic train control, the transmitting device of the train control system, associated with the signal, becomes effective immediately. With continuous automatic train control systems such as the European Train Control System (ETCS) in Level 2 (L2), there is a continuous exchange of information between the vehicle and the trackside. In the case of ETCS L2, this takes place via radio, which places special demands on the evaluation of the signal closure case. On the one hand, it must be calculated whether the vehicle has passed the signal safely and, especially in the German ETCS, great safety significance is attributed to the transmission and processing time. The resulting safety gap was compensated in the German ETCS by implementing several extensive calculation procedures within ETCS. This thesis analyses these calculation methods in detail as well as all conceivable reasons for irregular signal closures. Considerations are made as to how these calculations can be simplified and how it is possible to detect all conceivable irregular signal stops directly by the interlocking. For this purpose, the reorganisation of production control (Neuordnung der Produktionssteuerung, NeuPro) offers new interlocking architectures with new possibilities that have not existed before. This way, the calculation procedures can also be streamlined in Germany and components such as axle counting points and balises in the external system can be saved on. It makes sense from a technical perspective to keep the calculations under ETCS as lean as possible because the Radio Block Centre (RBC), which administers driving permits, can run more trains with less computing effort. In addition, the ETCS stop case evaluation of the railways in neighbouring countries is described. Furthermore, it is examined to what extent the running time gap can be reduced in view of further technical developments. The thesis concludes with a look into the distant future, when the classic block-centric vehicle location system will be abolished and driving in a wandering space interval will replace the classic driving in a fixed space interval. Fixed signal locations will then be a thing of the past and thus a stop assessment will no longer be necessary. The impulses of this work should simplify the way there.:1. Ausgangssituation und Ziele 2. Lösungsansätze zu Vereinfachung oder Entfall der Haltfallbewertung 3. Auswertung und Empfehlung

Mit der Einführung des europäischen Zugsicherungssystems ETCS sind durch die umfassenden Telegrammdaten, die zwischen Zug und Strecke ausgetauscht werden, neue Herausforderungen bei der Planung, Projektierung, aber auch Prüfung und Validierung verbunden. Im Rahmen der Dissertation wird ein neuartiges Verfahren zur Validierung sicherheitskritischer Anteile von ETCS-Nachrichten entwickelt. Der Ansatz beruht auf der topologischen Aufbereitung der Nachrichteninhalte in einem vierstufigen Prozess. Das Ergebnis der Aufbereitung erlaubt sowohl den automatisierten Abgleich gegen Referenzdaten als auch eine visuelle Prüfung gegen Topologiepläne. Das Optimierungspotential des Ansatzes bei der Validierung wird im Rahmen einer Erprobung anhand realer Projektdaten bestätigt. Mit der topologischen Aufbereitung werden die komplexen Nachrichteninhalte in eine für den Prüfer erfassbare und zu den Referenzdaten vergleichbare Form überführt. Redundante Nachrichteninhalte werden im Zuge der Aufbereitung erkannt und zusammengefasst, was gleichermaßen zur Minimierung des Prüfaufwands sowie zur Erhöhung des Abdeckungsgrades beiträgt.

Die vorliegende Arbeit befasst sich im Kern mit der Entstehung und Verhinderung von ETCS-Bremskurvensprüngen an Landesgrenzen und welchen Einfluss die nationalen Werte sowie Baselines auf diese haben. Anhand einer europaweiten Recherche ist eine interaktive Karte mit relevanten Informationen zur ETCS-Ausrüstung entstanden. Level 2 zu Level 2 Übergänge sind demnach am häufigsten verbreitet. Die unterschiedlichen Baselines wirken sich auf die Bremskurvenberechnung aus. Aufgrund der Einführung verbindlicher Berechnungsmethoden erst ab Baseline 3, können zu Baseline 2 nur wenige Aussagen getroffen werden. SRS 3.4.0 und SRS 3.6.0 unterscheiden sich nur marginal in der Pre-Indication bzw. Perturbation Location und der Ankündigungskurve (I). Die nationalen Werte haben hingegen einen großen Einfluss auf die Bremskurvenberechnung, wie die Simulation mit verschiedenen Musterzügen zeigt. Dementsprechend treten an Landesgrenzen Bremskurvensprünge am RBC-Grenzsignal auf, wo die neuen Paramater mittels Paket 3 übertragen werden. Für ein und denselben Grenzübergang können die Sprünge unterschiedlich ausfallen – entweder nach oben oder nach unten. Auch innerhalb einer Bremskurvenschar eines Zuges sind unterschiedliche Bremskurvensprünge möglich. Fallen die Bremskurvensprünge negativ, also nach unten aus, kommt es zu kritischen Situationen. Besonders ein negativer Sprung der Schnellbrems-Einsatzkurve (EBI) ist als sicherheitskritisch anzusehen, da in dem Fall das nationale Sicherheitsniveau verletzt wird. Abhängig vom zeitlichen Horizont werden regulatorische und bauliche Lösungsmöglichkeiten aufgezeigt, um Bremskurvensprünge zu verhindern. Während kurzfristig Lösungen, wie die Einrichtung einer ständigen Langsamfahrstelle oder einer betrieblichen Anordnung für Triebfahrzeugführer empfohlen wird, ist mittelfristig die Aufnahme eines Mindestabstands zwischen RBC-Grenzsignal und Folgesignal in die Planungsrichtlinie sinnvoll. Langfristig hingegen kann durch eine ETCS-Funktionserweiterung die Zwischenspeicherung der neuen nationalen Werte bis zur Änderung des Endes der Fahrterlaubnis oder die Festlegung gesamteuropäischer Werte als Lösung zielführend sein.:1 Einführung 1.1 Motivation 1.2 Zweck der Arbeit 1.3 Abgrenzung der Arbeit 2 Grundlagen 2.1 Erläuterung der ETCS-Brems- und Überwachungskurven 2.1.1 Pre-Indication Location 2.1.2 Perturbation Location 2.1.3 Ankündigungskurve (I) 2.1.4 Führungskurve (GUI) 2.1.5 Sollbremskurve (P) 2.1.6 Warnkurve (W) 2.1.7 Vollbrems-Einsatzkurve (SBI) 2.1.8 Vollbrems-Ablaufkurve (SBD) 2.1.9 Schnellbrems-Einsatzkurve (EBI) 2.1.10 Schnellbrems-Ablaufkurve (EBD) 2.2 Einflussfaktoren auf ETCS-Bremskurven 2.2.1 Allgemeine Zugdaten 2.2.2 Allgemeine Streckendaten 2.2.3 Bremsspezifische Zugdaten 2.2.4 Nationale Werte 2.2.5 Baselines 2.3 ETCS-Bremsmodelle 2.3.1 Lambda-Modell 2.3.2 Gamma-Modell 2.3.3 Vergleich der Bremsmodelle 3 Recherche der ETCS-Systemvarianten in Europa 3.1 Aufbereitung einer interaktiven Karte 3.2 Auswertung der Datenrecherche 4 Simulation von ETCS-Bremskurven 4.1 Methodik 4.1.1 Festlegung der Musterzüge 4.1.2 Festlegung der Musterstrecke 4.1.3 Berechnungsroutine 4.2 Randbedingungen 4.3 Simulation und Vergleich der ETCS-Bremskurven für europäische Länder 4.3.1 Simulation 135 Brh Musterzug 4.3.2 Simulation BTSF3 Güterzug 4.3.3 Simulation schlecht bremsender Güterzug 4.3.4 Simulation typisch bremsender Güterzug 4.3.5 Simulation IC 2 4.3.6 Simulation ICE 4 4.3.7 Vergleich und Auswertung weiterer Besonderheiten 4.4 Simulation der ETCS-Bremskurven an Landesgrenzen 5 Analyse simulierter ETCS-Bremskurven an Landesgrenzen 6 Maßnahmen und Anforderungen an europäische Grenzübergänge 6.1 Regulatorische Lösungsansätze 6.1.1 Zwischenspeicherung der nationalen Werte 6.1.2 Vorbedingung für die Belegung von Blockabschnitten 6.1.3 Anpassung der Bremskurvenberechnung über D_EOASVL 6.1.4 Standort Paket 3 vom RBC-Grenzsignal entkoppeln 6.1.5 Betriebliche Anordnung für Triebfahrzeugführer 6.2 Bauliche Lösungsansätze 6.2.1 Einrichtung einer Langsamfahrstelle 6.2.2 Mindestabstand RBC-Grenzsignal zu Folgesignal 6.3 Empfehlung 6.3.1 Vergleich 6.3.2 Kurzfristige Lösung 6.3.3 Mittelfristige Lösung 6.3.4 Langfristige Lösung 7 Fazit Abkürzungsverzeichnis Abbildungsverzeichnis Tabellenverzeichnis Literaturverzeichnis Erklärung Verzeichnis der Anlagen / This paper deals with the development and prevention of ETCS brake curve steps at national borders and what influence the national values and baselines have on them. Based on a Europe-wide research, an interactive map with relevant information on ETCS equipment has been created. Level 2 to Level 2 transitions are the most common. The different baselines influence the brake curve calculation. Due to the introduction of binding calculation methods only from baseline 3, only few statements can be made about baseline 2. SRS 3.4.0 and SRS 3.6.0 differ only marginally in the pre-indication or perturbation location and the indication curve (I). The national values, however, have a major influence on the brake curve calculation, as the simulation with different model trains shows. Accordingly, at national borders, braking curve jumps occur at the RBC border signal, where the new parameters are transmitted by means of packet 3. For the same border crossing, the jumps can be different - either upwards or downwards. Different brake curve steps are also possible within a train's brake curve group. If the brake curve steps are negative, i.e. downwards, critical situations arise. Especially a negative jump of the emergency brake intervention curve (EBI) is to be regarded as safety-critical, as in this case the national safety level is violated. Depending on the time horizon, regulatory and structural solution options are identified to prevent brake curve steps. While in the short term solutions such as the installation of a permanent slow speed section or an operational arrangement for train drivers are recommended, in the medium term the inclusion of a minimum distance between the RBC border signal and the following signal in the planning guideline makes sense. In the long term, on the alternative, the temporary storage of the new national values until the end of authority is changed due to an ETCS function extension or the definition of pan-European values as a solution may be expedient.:1 Einführung 1.1 Motivation 1.2 Zweck der Arbeit 1.3 Abgrenzung der Arbeit 2 Grundlagen 2.1 Erläuterung der ETCS-Brems- und Überwachungskurven 2.1.1 Pre-Indication Location 2.1.2 Perturbation Location 2.1.3 Ankündigungskurve (I) 2.1.4 Führungskurve (GUI) 2.1.5 Sollbremskurve (P) 2.1.6 Warnkurve (W) 2.1.7 Vollbrems-Einsatzkurve (SBI) 2.1.8 Vollbrems-Ablaufkurve (SBD) 2.1.9 Schnellbrems-Einsatzkurve (EBI) 2.1.10 Schnellbrems-Ablaufkurve (EBD) 2.2 Einflussfaktoren auf ETCS-Bremskurven 2.2.1 Allgemeine Zugdaten 2.2.2 Allgemeine Streckendaten 2.2.3 Bremsspezifische Zugdaten 2.2.4 Nationale Werte 2.2.5 Baselines 2.3 ETCS-Bremsmodelle 2.3.1 Lambda-Modell 2.3.2 Gamma-Modell 2.3.3 Vergleich der Bremsmodelle 3 Recherche der ETCS-Systemvarianten in Europa 3.1 Aufbereitung einer interaktiven Karte 3.2 Auswertung der Datenrecherche 4 Simulation von ETCS-Bremskurven 4.1 Methodik 4.1.1 Festlegung der Musterzüge 4.1.2 Festlegung der Musterstrecke 4.1.3 Berechnungsroutine 4.2 Randbedingungen 4.3 Simulation und Vergleich der ETCS-Bremskurven für europäische Länder 4.3.1 Simulation 135 Brh Musterzug 4.3.2 Simulation BTSF3 Güterzug 4.3.3 Simulation schlecht bremsender Güterzug 4.3.4 Simulation typisch bremsender Güterzug 4.3.5 Simulation IC 2 4.3.6 Simulation ICE 4 4.3.7 Vergleich und Auswertung weiterer Besonderheiten 4.4 Simulation der ETCS-Bremskurven an Landesgrenzen 5 Analyse simulierter ETCS-Bremskurven an Landesgrenzen 6 Maßnahmen und Anforderungen an europäische Grenzübergänge 6.1 Regulatorische Lösungsansätze 6.1.1 Zwischenspeicherung der nationalen Werte 6.1.2 Vorbedingung für die Belegung von Blockabschnitten 6.1.3 Anpassung der Bremskurvenberechnung über D_EOASVL 6.1.4 Standort Paket 3 vom RBC-Grenzsignal entkoppeln 6.1.5 Betriebliche Anordnung für Triebfahrzeugführer 6.2 Bauliche Lösungsansätze 6.2.1 Einrichtung einer Langsamfahrstelle 6.2.2 Mindestabstand RBC-Grenzsignal zu Folgesignal 6.3 Empfehlung 6.3.1 Vergleich 6.3.2 Kurzfristige Lösung 6.3.3 Mittelfristige Lösung 6.3.4 Langfristige Lösung 7 Fazit Abkürzungsverzeichnis Abbildungsverzeichnis Tabellenverzeichnis Literaturverzeichnis Erklärung Verzeichnis der Anlagen

Ziel dieser Arbeit ist eine möglichst umfassende Aufbereitung der aktuellen Situation für die Zwecke der Lehre an der Professur für Verkehrssicherungstechnik der Technischen Universität Dresden. Die Studienarbeit stellt dazu eine Momentaufnahme der Situation zur Einbindung von Bahnübergängen auf ETCS-Strecken dar. Ausgehend von den Festlegungen der System Requirements Specification für ERTMS/ETCS werden nationale Lösungen zuerst dar- und anschließend gegenübergestellt. Des Weiteren wird eine Umsetzung auf drei Laboranlagen des Integrierten Eisenbahnlabors der Technischen Universität Dresden nach technischen, didaktischen und praktischen Aspekten geprüft. Abschliessend wird ein Planungsbeispiel für ETCS L1 LS und ETCS L2 im Bereich der DB AG erarbeitet.:Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 13 1.1 Motivation 13 1.2 Zielstellung 13 1.3 Vorgehen 14 2 Grundlagen der System Requirements Specification 16 2.1 Verwendung der System Requirements Specification 16 2.2 Prinzipien und Prozeduren in Verbindung mit Bahnübergängen 16 2.2.1 Prinzipien 16 2.2.2 Prozeduren 18 2.3 Möglichkeiten der Einbindung von Bahnübergängen auf ETCS-Strecken 23 2.3.1 Verwendbare Pakete 23 2.3.2 Temporary Speed Restriction 24 2.3.3 Level Crossing Information 29 3 Länderspezifische Lösungen der Einbindung von Bahnübergängen auf ETCS-Strecken 31 3.1 Vorgehen 31 3.2 Deutschland – Deutsche Bahn AG 31 3.2.1 ETCS-Planungen 31 3.2.2 Grundlegendes zur Bahnübergangsicherung 32 3.2.3 Bahnübergänge auf ETCS L1 LS-Strecken 37 3.2.4 Bahnübergänge auf ETCS L2-Strecken 41 3.3 Systemführerschaft ETCS Schweiz 50 3.3.1 Grundlegendes zu ETCS in der Schweiz 50 3.3.2 Grundlegendes zur Bahnübergangssicherung 50 3.3.3 Bahnübergänge auf ETCS L1 LS-Strecken 57 3.3.4 Bahnübergänge auf ETCS L2-Strecken 63 3.4 Ungarn – Magyar Államvasutak Zrt. 66 3.4.1 Grundlegendes zur Bahnübergangssicherung 67 3.4.2 Bahnübergänge auf ETCS L1-Strecken 69 3.4.3 Bahnübergänge auf ETCS L2-Strecken 74 3.5 Dänemark – Banedanmark 76 3.5.1 Grundlegendes zur Bahnübergangssicherung 76 3.5.2 Bahnübergänge auf ETCS L2-Strecken 77 4 Vergleich der unterschiedlichen Lösungen 82 4.1 Vorgehen 82 4.2 Sicherungsarten 82 4.3 Einschaltarten 83 4.4 Überwachungsarten 85 4.5 Prozedur des Passierens eines gestörten BÜ 87 4.6 Sicherungsmöglichkeiten 89 4.7 Resümee des Vergleichs 91 5 Untersuchung der Umsetzbarkeit auf einer Laboranlage des Integrierten Eisenbahnlabors 93 5.1 Anlass und Vorgehen 93 5.2 Eignungsprüfung des Eisenbahnbetriebslabors 93 5.2.1 Beschreibung des Eisenbahnbetriebslabors 93 5.2.2 Technische Aspekte 96 5.2.3 Didaktische Aspekte 97 5.2.4 Praktische Aspekte 100 5.3 Eignungsprüfung des Sicherungstechnischen Labors – ETCS-Versuchsstand 104 5.3.1 Beschreibung des ETCS-Versuchsstands 104 5.3.2 Technische Aspekte 107 5.3.3 Didaktische Aspekte 109 5.3.4 Praktische Aspekte 111 5.4 Eignungsprüfung des Sicherungstechnischen Labors – BUES 2000-Anlage 112 5.4.1 Beschreibung der BUES 2000-Anlage 112 5.4.2 Technische Aspekte 114 5.4.3 Didaktische Aspekte 115 5.4.4 Praktische Aspekte 116 5.5 Empfehlungen zur Implementierung 117 5.5.1 Vorgehen 117 5.5.2 Empfehlung im Hinblick auf technische Aspekte 117 5.5.3 Empfehlung im Hinblick auf didaktische Aspekte 118 5.5.4 Empfehlung im Hinblick auf praktische Aspekte 118 5.5.5 Zusammenfassung der Empfehlungen 119 6 Anwendung der Planungsregeln 121 6.1 Vorgehen bei der Entwicklung des Planungsbeispiels 121 6.2 Grundlegende Bahnübergangsplanung 122 6.3 Planung der Ausrüstung mit ETCS L1 LS 133 6.4 Planung der Ausrüstung mit ETCS L2 138 7 Zusammenfassung und Ausblick 147 7.1 Zusammenfassung 147 7.2 Ausblick 148 Abkürzungsverzeichnis 150 Verzeichnis terminologischer Besonderheiten 155 Abbildungsverzeichnis 156 Tabellenverzeichnis 158 Literaturverzeichnis 160 Erklärung 163 Anhang A: Besprechungsprotokolle 164 Anhang B: BÜ Klardorf – Berechnung der technischen Sicherung 187 Anhang C: BÜ Hallalit der ETCS-Strecke Berlin – Rostock 190 / The intention of this paper is a most comprehensive preparation of the current status for the purposes of the teaching at the Chair of Railway Signalling Transport Safety Technology of the Technical University of Dresden. This student research project shows the current situation concerning the embedding of Level Crossings on railway lines equipped with ETCS. Based on the description of the regulations of the System Requirements Specification of ERTMS/ETCS national solutions are first presented and then set in contrast to each other. Furthermore an implementation on three potentially suitable laboratory assets of the Integrated Railway Laboratory of Technical University of Dresden considering technical, didactical and practical aspects is investigated. At last the planning of an example of a Level Crossing once in combination with ETCS L1 LS and once in combination with ETCS L2 is developed.:Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 13 1.1 Motivation 13 1.2 Zielstellung 13 1.3 Vorgehen 14 2 Grundlagen der System Requirements Specification 16 2.1 Verwendung der System Requirements Specification 16 2.2 Prinzipien und Prozeduren in Verbindung mit Bahnübergängen 16 2.2.1 Prinzipien 16 2.2.2 Prozeduren 18 2.3 Möglichkeiten der Einbindung von Bahnübergängen auf ETCS-Strecken 23 2.3.1 Verwendbare Pakete 23 2.3.2 Temporary Speed Restriction 24 2.3.3 Level Crossing Information 29 3 Länderspezifische Lösungen der Einbindung von Bahnübergängen auf ETCS-Strecken 31 3.1 Vorgehen 31 3.2 Deutschland – Deutsche Bahn AG 31 3.2.1 ETCS-Planungen 31 3.2.2 Grundlegendes zur Bahnübergangsicherung 32 3.2.3 Bahnübergänge auf ETCS L1 LS-Strecken 37 3.2.4 Bahnübergänge auf ETCS L2-Strecken 41 3.3 Systemführerschaft ETCS Schweiz 50 3.3.1 Grundlegendes zu ETCS in der Schweiz 50 3.3.2 Grundlegendes zur Bahnübergangssicherung 50 3.3.3 Bahnübergänge auf ETCS L1 LS-Strecken 57 3.3.4 Bahnübergänge auf ETCS L2-Strecken 63 3.4 Ungarn – Magyar Államvasutak Zrt. 66 3.4.1 Grundlegendes zur Bahnübergangssicherung 67 3.4.2 Bahnübergänge auf ETCS L1-Strecken 69 3.4.3 Bahnübergänge auf ETCS L2-Strecken 74 3.5 Dänemark – Banedanmark 76 3.5.1 Grundlegendes zur Bahnübergangssicherung 76 3.5.2 Bahnübergänge auf ETCS L2-Strecken 77 4 Vergleich der unterschiedlichen Lösungen 82 4.1 Vorgehen 82 4.2 Sicherungsarten 82 4.3 Einschaltarten 83 4.4 Überwachungsarten 85 4.5 Prozedur des Passierens eines gestörten BÜ 87 4.6 Sicherungsmöglichkeiten 89 4.7 Resümee des Vergleichs 91 5 Untersuchung der Umsetzbarkeit auf einer Laboranlage des Integrierten Eisenbahnlabors 93 5.1 Anlass und Vorgehen 93 5.2 Eignungsprüfung des Eisenbahnbetriebslabors 93 5.2.1 Beschreibung des Eisenbahnbetriebslabors 93 5.2.2 Technische Aspekte 96 5.2.3 Didaktische Aspekte 97 5.2.4 Praktische Aspekte 100 5.3 Eignungsprüfung des Sicherungstechnischen Labors – ETCS-Versuchsstand 104 5.3.1 Beschreibung des ETCS-Versuchsstands 104 5.3.2 Technische Aspekte 107 5.3.3 Didaktische Aspekte 109 5.3.4 Praktische Aspekte 111 5.4 Eignungsprüfung des Sicherungstechnischen Labors – BUES 2000-Anlage 112 5.4.1 Beschreibung der BUES 2000-Anlage 112 5.4.2 Technische Aspekte 114 5.4.3 Didaktische Aspekte 115 5.4.4 Praktische Aspekte 116 5.5 Empfehlungen zur Implementierung 117 5.5.1 Vorgehen 117 5.5.2 Empfehlung im Hinblick auf technische Aspekte 117 5.5.3 Empfehlung im Hinblick auf didaktische Aspekte 118 5.5.4 Empfehlung im Hinblick auf praktische Aspekte 118 5.5.5 Zusammenfassung der Empfehlungen 119 6 Anwendung der Planungsregeln 121 6.1 Vorgehen bei der Entwicklung des Planungsbeispiels 121 6.2 Grundlegende Bahnübergangsplanung 122 6.3 Planung der Ausrüstung mit ETCS L1 LS 133 6.4 Planung der Ausrüstung mit ETCS L2 138 7 Zusammenfassung und Ausblick 147 7.1 Zusammenfassung 147 7.2 Ausblick 148 Abkürzungsverzeichnis 150 Verzeichnis terminologischer Besonderheiten 155 Abbildungsverzeichnis 156 Tabellenverzeichnis 158 Literaturverzeichnis 160 Erklärung 163 Anhang A: Besprechungsprotokolle 164 Anhang B: BÜ Klardorf – Berechnung der technischen Sicherung 187 Anhang C: BÜ Hallalit der ETCS-Strecke Berlin – Rostock 190

Inom EU finns ett regelverk som strävar efter interoperabilitet att det ska vara lätt att kunna resa och göra affärer mellan alla nationer inom EU utan att behöva vare sig byta tåg eller förare. Denna rapport specificerar de olika lagar och regler som utfärdats och specificerats av EU kommissionen och UNISIG samt det svenska nationella regelverket som gäller för ERTMS-signalprojekteringen för markutrustning. Idag finns ett behov av att effektivisera signalprojekteringen eftersom det finns flera pågående och kommande projekt. För att nå detta kommer en checklista för signalprojektering tas fram som tydligt ska visa exempelvis var en balis i förhållande till en signalpunktstavla ska placeras genom att hänvisa till korrekt delkapitel i respektive dokument. Uppdraget med examensarbetet är att det ska bli enklare att verifiera ERTMS-signalprojekteringen på helt nya sträckor i Sverige och internationellt. Detta är något som ännu inte är standardiserat. För att detta ska vara möjligt görs studier om TSD och SUBSET (de dokument som styr och reglerar ERTMS signalering) och relevanta dokument samt analys av några redan genomförda signalprojekteringar på Ådalsbanan. I rapporten presenteras en sammanställning av signalprojektering och hur de olika faserna ska ske, hur de ska genomföras och vad de har för betydelse. Arbetet har resulterat i en sammanställning och analys av det mest relevanta fakta som gruppen hittat i de behandlade dokumenten samt en checklista för signalprojektering. I denna rapport har gruppen producerat en komplett sammanställning av de behandlade dokumenten för ERTMS-signalprojektering samt en checklista för verifiering av ERTMS-signalprojektering. / EU has a framework that strives to interoperability to make it easy to travel and do business with all nations in the EU without the need to change trains or drivers. This report discribes the various laws and regulations that issued and specified by the EU Commission, UNISIG and the Swedish national rules that apply for ERTMS signalling project planning for trackside equipment. Today there is a need to more efficient the signal project planning. To achieve this, a checklist for signaling project planning will be developed that clear show, for example, where an Eurobalise in relation to a signal point should be located by referring to the correct subchapter in the right document. The mission of the project is to make it easier to design new production of ERTMS signalling project planning. To make this be possible studies has been done to TSI, SUBSET (the documents that controls and regulates the ERTMS signalling), relevant documents and analysis already implemented signalling project planning on Ådallines. The report presents a compilation of the signal project and how the different phases will occur, how they will be implemented and their significance. In this report, the group has produced a complete compilation of the processed documents for ERTMS signalling project and a checklist for verification of the ERTMS signalling project.

In den nächsten Jahren wird das interoperable Zugbeeinflussungssystem ETCS die bisher genutzten, konventionellen Systeme ablösen. Zur Eisenbahninfrastruktur gehören jedoch auch Anlagen, deren Dimensionierung bzw. Projektierung direkt mit der Charakteristik des genutzten Sicherungssystems in Zusammenhang steht. Einen wesentlichen Unterschied von ETCS stellt dabei die genutzte Bremskurvenschar zur Überwachung der Zugfahrten dar. Durch den Einbezug zusätzlicher Sicherheitsmargen werden Züge teilweise gezwungen, früher als bisher die Bremsung einzuleiten. In vorliegender Arbeit wird daher die Anwendbarkeit der ETCS-Bremskurven auf zeitabhängige Streckenausrüstungen untersucht. Dabei sollen mögliche betriebliche Einschränkungen analysiert und Handlungsmöglichkeiten aufgezeigt werden. Speziell am Beispiel von ETCS-Teilblocklängen sowie Einschaltstrecken von Bahnübergängen und Zuglenkungsanlagen wird auf die Notwendigkeit geänderter Dimensionierungsregeln eingegangen.:1 Einführung 1.1 Motivation 1.2 Zweck der Arbeit 1.3 Abgrenzung der Arbeit 1.4 Methodik 1.5 Hinweise zu Berechnungen 1.6 Grundlegende Literatur 2 Grundlagen 2.1 Begriffsdefinitionen 2.2 Bewertung des Bremsvermögens von Zügen 2.3 Leistungsfähigkeit von Strecken 2.4 Überwachungsarten von Bahnübergängen 2.5 Funktionsprinzip der konventionellen Zuglenkung 2.6 Tool zum Berechnen von ETCS-Bremswegen 3 ETCS-Bremsmodelle 3.1 Lambda-Modell 3.2 Gamma-Modell 3.3 Weitere bremskurvenrelevante, nationale Werte 4 Charakteristik der Überwachungskurven verschiedener Zugbeeinflussungssysteme 4.1 Punkförmige Zugbeeinflussung (PZB) 4.2 Linienförmige Zugbeeinflussung (LZB) 4.3 European Train Control System (ETCS) 4.4 Vergleich der Charakteristiken 4.5 Beispiele zum Vergleich der resultierenden Bremswege 4.6 Leistungspotenzial der Bremskurven 4.7 Zusammenfassung 5 Dimensionierung von ETCS-Teilblöcken 5.1 Allgemeine Zusammenhänge 5.2 Verkürzung von Teilblöcken auf Unter-D-Weg-Länge 5.3 Anwendbarkeit der ETCS-Bremskurven auf bestehende (Teil-) Blocklängen 5.4 Exkurs: Nutzung kurzer Teilblöcke auf S-Bahn-Stammstrecken 5.5 Potenzielle Regelwerksanpassungen 5.6 Zusammenfassung 6 Dimensionierung der Einschaltstrecken von Bahnübergängen mit ETCS 6.1 Überwachungsart Fü 6.2 Überwachungsart ÜS 6.3 Überwachungsart Hp 6.4 Zusammenfassung 7 Anpassungsbedarf der konventionellen Zuglenkung auf ETCS-Strecken 7.1 Abläufe zur Verlängerung der Fahrterlaubnis 7.2 Möglichkeit von betrieblichen Einschränkungen 7.3 Handlungsspielräume 7.4 Zusammenfassung 8 Ergebnisse und Diskussion 8.1 Auswirkung der ETCS-Bremskurven 8.2 Anpassungspotenzial der ETCS-Bremskurven 8.3 Notwendige Regelwerksänderungen 9 Fazit und Ausblick Abkürzungsverzeichnis Abbildungsverzeichnis Tabellenverzeichnis Formelverzeichnis Literaturverzeichnis Erklärung Anhangsverzeichnis Anhang A: Gesprächsprotokolle Anhang B: Eingangsparameter für die Berechnungen mit dem ETCS-Bremskurventool Anhang C: Übersicht über die Variablen des ETCS-Bremsmodells Anhang D: Schaubilder zu den Parametern der ETCS-Bremskurven Anhang E: Weitere Vergleiche der Bremskurven verschiedener Zugbeeinflussungssysteme Anlage / Over the next years, the interoperable European Train Control System (ETCS) will replace the previously used conventional systems. However, the railway infrastructure also contains installations whose dimensioning or configuration is closely linked to the characteristics of the safety system currently in use. A key difference of ETCS is the set of braking curves used to monitor the train movements. Due to the inclusion of additional safety margins, some trains will be forced to initiate braking earlier than before. Thus, the following paper investigates the applicability of the ETCS braking curves for time-dependent track elements. In the process, potential operational limitations will be analysed, and courses of action will be outlined. The need for modified dimensioning rules will be addressed in particular with the example of partial block section lengths as well as activating paths for level crossings and automatic route setting equipment.:1 Einführung 1.1 Motivation 1.2 Zweck der Arbeit 1.3 Abgrenzung der Arbeit 1.4 Methodik 1.5 Hinweise zu Berechnungen 1.6 Grundlegende Literatur 2 Grundlagen 2.1 Begriffsdefinitionen 2.2 Bewertung des Bremsvermögens von Zügen 2.3 Leistungsfähigkeit von Strecken 2.4 Überwachungsarten von Bahnübergängen 2.5 Funktionsprinzip der konventionellen Zuglenkung 2.6 Tool zum Berechnen von ETCS-Bremswegen 3 ETCS-Bremsmodelle 3.1 Lambda-Modell 3.2 Gamma-Modell 3.3 Weitere bremskurvenrelevante, nationale Werte 4 Charakteristik der Überwachungskurven verschiedener Zugbeeinflussungssysteme 4.1 Punkförmige Zugbeeinflussung (PZB) 4.2 Linienförmige Zugbeeinflussung (LZB) 4.3 European Train Control System (ETCS) 4.4 Vergleich der Charakteristiken 4.5 Beispiele zum Vergleich der resultierenden Bremswege 4.6 Leistungspotenzial der Bremskurven 4.7 Zusammenfassung 5 Dimensionierung von ETCS-Teilblöcken 5.1 Allgemeine Zusammenhänge 5.2 Verkürzung von Teilblöcken auf Unter-D-Weg-Länge 5.3 Anwendbarkeit der ETCS-Bremskurven auf bestehende (Teil-) Blocklängen 5.4 Exkurs: Nutzung kurzer Teilblöcke auf S-Bahn-Stammstrecken 5.5 Potenzielle Regelwerksanpassungen 5.6 Zusammenfassung 6 Dimensionierung der Einschaltstrecken von Bahnübergängen mit ETCS 6.1 Überwachungsart Fü 6.2 Überwachungsart ÜS 6.3 Überwachungsart Hp 6.4 Zusammenfassung 7 Anpassungsbedarf der konventionellen Zuglenkung auf ETCS-Strecken 7.1 Abläufe zur Verlängerung der Fahrterlaubnis 7.2 Möglichkeit von betrieblichen Einschränkungen 7.3 Handlungsspielräume 7.4 Zusammenfassung 8 Ergebnisse und Diskussion 8.1 Auswirkung der ETCS-Bremskurven 8.2 Anpassungspotenzial der ETCS-Bremskurven 8.3 Notwendige Regelwerksänderungen 9 Fazit und Ausblick Abkürzungsverzeichnis Abbildungsverzeichnis Tabellenverzeichnis Formelverzeichnis Literaturverzeichnis Erklärung Anhangsverzeichnis Anhang A: Gesprächsprotokolle Anhang B: Eingangsparameter für die Berechnungen mit dem ETCS-Bremskurventool Anhang C: Übersicht über die Variablen des ETCS-Bremsmodells Anhang D: Schaubilder zu den Parametern der ETCS-Bremskurven Anhang E: Weitere Vergleiche der Bremskurven verschiedener Zugbeeinflussungssysteme Anlage

Mit dem Ziel einer flächendeckenden technischen Interoperabilität schreitet die Entwicklung und Verbreitung des European Train Control System (ETCS) sowohl fahrzeug- als auch infrastrukturseitig voran. Zukünftig werden vermehrt ETCS-only Fahrzeuge, d. h. Fahrzeuge mit allein ETCS und ohne weiterem Zugbeeinflussungssystem, unterwegs sein. Die Deutsche Bahn rüstet dementsprechend ihre Strecken nach und nach mit ETCS aus, wobei zwei Varianten - ETCS Level 2 und ETCS signalgeführt - umgesetzt werden. Die Regelwerke bezüglich der zwei Varianten werden von der Deutschen Bahn stets weiter entwickelt. Für Nichtbundeseigene Eisenbahnen (NE), deren Charakteristiken häufig einfache gehaltene Nebenbahnen und zur Deutschen Bahn abweichende Randbedingungen sind, ist noch kein Konzept einer ETCS-Ausrüstung erstellt worden. Um sicherzustellen, dass auch zukünftig die Infrastruktur von NE durch ETCS-only Fahrzeuge befahren werden kann, ist eine ETCS-Ausrüstung erforderlich. Im Rahmen dieser Arbeit wird nun aufbauend von den Anforderungen der NE ein allgemeines Ausrüstungskonzept erstellt, dass weitgehend die unterschiedlichen Gegebenheiten beinhaltet.