An attempt was made to reduce fuel costs of a diesel-electric locomotive by operating the locomotive in a periodic manner, as opposed to operating at a constant velocity. The periodic operation consisted of accelerating the locomotive in a high throttle position and then deccelerating at a low throttle position. An SD40 Locomotive was modeled to test the periodic operation. The periodic operation was actually found to offer no improvement in fuel performance over that of constant velocity operation. A modification to the diesel engine that takes advantage of the periodic operation is suggested that will give a better fuel performance. The modification to the engine would not be possible with constant velocity operation. With the modification, the periodic operation was found to save fuel over the constant velocity operation. A controller was then designed to implement the periodic operation. The key component of the controller is an observer to determine unknown hill forces. The controller was found to work successfully. / M.S.

Positioneringssystem har en vital roll när det gäller att kontrollera säkra tågrörelser. Det finnsmånga olika typer av positioneringssystem. Det här arbetet behandlar hur axelräknare, communications-based train control (CBTC) och olika typer av spårledningar fungerar. Det innehåller ocksåen analys av växelströmsspårledningar och axelräknare med RAMS-parametrar (Reliability, Availability,Maintenance and Safety) som utgångspunkt för att dra slutsats om vilken typ som passar bästför Trafikförvaltningens spårburna banor. Genom intervjuer med erfarna personer inom järnvägsbranscheni Stockholm erhölls kunskap om för- och nackdelar med olika system. En felträdsanalys(FTA) utfördes för axelräknare och spårledningar för att åskådliggöra potentiellt farliga situationer.Felstatistik för två järnvägsbanor togs fram för att visa felfrekvens för en bana med axelräknare ochen bana med spårledningar. Resultatet är inte entydigt men visar ändå att axelräknare undvikerfelkällor som finns hos spårledningar. Det som tydligast kommit fram var att förvaltningen behöverstandardisera till färre typer av system för de olika banorna. Det skulle underlätta vid förvärvandetav personal med rätt kompetens som ska utföra underhåll. Det skulle också göra det lättare att säkerställatillgången till ersättningsprodukter. / Positioning systems have a vital role in securing safe movement of trains. There are many differenttypes of positioning systems. This thesis is about how axle counters, communications-based traincontrol (CBTC) and different kinds of track circuits operate. It also contains an analysis of AC-trackcircuits and axle counters with RAMS-parameters (Reliability, Availability, Maintenance and Safety)as guide points to make a conclusion of what type of system that best suits for Stockholm PublicTransports railway tracks. Through interviews with experienced persons within the railway industryin Stockholm knowledge of pros and cons of different systems was obtained. A fault tree analyses(FTA) was made for axle counters and track circuits to visualize potentially hazardous situations.Failure statistics were produced to show failure frequency for one track with axle counters and onetrack with track circuits. A clear result was not shown but it can be concluded that sources of failurethat are prone to track circuit systems can be avoided using axle counters. What became evident isthat the management need to standardize to a fewer amount of different positioning systems. Itwould make it easier to find available personnel with the required skills for doing maintenance. Thiswould also have a benefit when securing maintenance supplies.

Submitted by Nadir Basilio (nadirsb@uninove.br) on 2018-08-09T18:45:01Z No. of bitstreams: 1 Francisco Moraes Gomes.pdf: 3240990 bytes, checksum: 17659c72fed5b3faf44d712b20b24e39 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-09T18:45:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Francisco Moraes Gomes.pdf: 3240990 bytes, checksum: 17659c72fed5b3faf44d712b20b24e39 (MD5) Previous issue date: 2017-06-23 / The aim of this research is to study the potential association between the reduction in electricity consumption in Line 2 – Green of the São Paulo Subway and the change of the Train Control System from the "fixed block" type to the "moving block" type. This study is necessary because the transport sector is one of the biggest consumers of energy and the energy is one of the highest costs of the metro system, so that any reduction must be studied and understood. Most of the previous studies published on energy efficiency at subways and trains are simulation studies, there is a few literature based on empirical data. The statistical approach was chosen because there is no installed equipment to directly measure this influence, since there are only measures of consumption at the entrances of the System and there is no individual measurement of each train. Part of the data used was obtained via official communication channels of the company, another part was obtained directly from the operational reports and other data was extracted from the capture of the communications between the trains and centralized control system. Several variables that can influence the consumption of the line and also the train speed profiles in the periods just before and after the System change have been verified. The study of the relationships among these variables was done and the multivariate regression analysis was performed. The results of the regression generated an equation model with significance for the variables: type of system, proportion of useof the fleets used and the number of trips made. In the regression process, the stepwise method was used and some variables were withdrawn when verifying that they had multicollinearity. The data extracted from the communication protocol were not used in the regression, but they did allow verifying an evidence of improvement in the speed profiles and also a reduction in the number of stops that the train made in the route, indicating a smaller interference between the train movements with the new system. The calculated savings obtained by the new system was around 2.8%, rising to about 7.8% on average when the new fleet was included, which only uses the "moving block" system. / Esta pesquisa tem por objetivo estudar a potencial associação da ocorrência de queda no consumo de energia elétrica na Linha 2-Verde do Metrô de São Paulo com a troca do Sistema de Controle dos Trens do tipo “bloco fixo” para o tipo “bloco móvel”. Este estudo se mostra necessário, pois o setor de transporte é um dos maiores consumidores de energia e a energia é um dos maiores custos do sistema metroviário, de forma que qualquer redução deve ser estudada e compreendida. A maioria dos estudos anteriores publicados sobre eficiência energética em metrôs e trens são estudos de simulação, havendo pouca literatura baseada em dados empíricos. A abordagem estatística foi escolhida porque não há equipamentos instalados para se medir diretamente essa influência, pois apenas há medida de consumo somente na entrada de energia do Sistema, e não medição individual de cada trem. Parte dos dados utilizados foi obtida via canais oficias de comunicação da companhia, outra parte foi obtida diretamente dos relatórios operacionais e outros dados foram extraídos da captura das comunicações entre os trens e sistema de controle centralizado. Foram verificadas diversas variáveis que podem influir no consumo da linha e também os perfis de velocidades dos trens nos períodos imediatamente anteriores e posteriores a troca do Sistema. Foi realizado o estudo das relações entre essas variáveis e feita análise por regressão multivariada. Os resultados da regressão geraram um modelo de equação com significância para as variáveis: tipo de sistema, proporção de uso uma das frotas e a quantidade de viagens realizadas. No processo de regressão foi usado o método stepwise e algumas variáveis foram retiradas ao verificar que apresentavam multicolinearidade. Os dados extraídos do protocolo de comunicação não foram usados na regressão, mas por meio deles foi possível verificar indícios de melhoria nos perfis de velocidade e também uma redução na quantidade de paradas que o trem realizava no percurso, indicando uma menor interferência entre as movimentações dos trens com o novo sistema. A economia calculada obtida pelo novo sistema ficou em torno de 2,8%, subindo para cerca de 7,8% em média ao se incluir a nova frota, a qual só utiliza o sistema de "bloco móvel".

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.

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.

För att kunna hitta och åtgärda signalfel på Roslagsbanan i Stockholm är det viktigt att de tekniker som arbetar med signalsystemet har rätt kunskaper och känner sig trygga i hur systemet fungerar. En del av säkerhetssystemet på Roslagsbanan kallas ATC (automatic train control) och ger tågföraren information om var tåget framför befinner sig, vilket besked nästa signal ger och hur växlar och vägbommar står. ATC ingriper även genom att bromsa tåget automatiskt om föraren inte stannar vid en stoppsignal. För att effektivisera felsökning i ATCsystemet vill företaget som sköter drift och underhåll av signalsystemet, banan och elförsörjningen på Roslagsbanan, Strukton Rail AB, genomföra utbildningar för sina signaltekniker. De vill ha en mall för hur utbildningar i felsökning kan se ut som kan användas med övningsutrustning, och som kan appliceras på andra tekniska system. För att skapa den här mallen var mina frågeställningar ”Hur kan en pedagogisk modell för utbildning inom felsökning i säkerhetssystemet ATC på Roslagsbanan se ut? Hur påverkar modellen deltagarnas aktivitet jämfört med andra utbildningar inom järnvägsbranschen?”. Det var viktigt från Struktons sida att deltagarna skulle vara aktiva och samarbeta med varandra under utbildningen. Efter att ha läst om det sociokulturella perspektivet på lärande, accelererat lärande och lärande på arbetsplatsen och även hållit intervjuer med två tekniker på Strukton och två utbildare i andra sammanhang i järnvägsbranschen för att höra vad de tycker är bra utbildning har jag skapat en utbildningsmodell för internutbildning i signalsystemet ATC, döpt till Kunimodellen. Modellen baseras på att deltagarna tillsammans löser olika felsökningsfall. Utbildningen börjar med en genomgång av systemet som kan vara olika djupgående beroende på deltagarnas förkunskaper. Sedan löser deltagarna fall genom att sitta i grupper och diskutera fram en plan för hur de ska felsöka och sedan testa sin plan praktiskt i testutrustningen där felet är planterat. Beroende på utbildningsbehov och tillgänglig tid kan de få lösa olika många och olika svåra fall, men fallen bör täcka in så många komponenter i systemet som möjligt. I slutet av utbildningen finns ett reflektionsmoment där deltagarna får berätta för varandra vad de har lärt sig under dagen. För att få en mätbar indikation på om deltagarna har lärt sig något under utbildningen får de fylla i en enkät precis innan och precis efter utbildningen med frågor om hur trygga de känner sig på en femgradig skala att felsöka i de olika komponenterna. Det genomfördes två utbildningar med Kunimodellen, där vardera innehöll två fall att lösa, för sammanlagt sju deltagare. För att mäta deltagaraktiviteten under utbildningarna fyllde jag i ett observationsschema under 20 minuter per timme där jag registrerade om varje deltagare hade talat eller inte under 40 intervall om 30 sekunder var, vilket jag även gjorde på två andra utbildningar som signaltekniker går för att få en kontrollgrupp. Dessutom hölls gruppintervjuer med deltagarna efter utbildningarna för att få höra vad de tyckte om modellen och vad som kan förbättras. Resultaten visar att deltagarna har varit nöjda i intervjuerna och tyckt att det varit en bra modell att arbeta efter, men att det saknades viss teknisk information kring testutrustningen som finns i verkligheten. De ville även ha mer djupgående information i genomgången i början av utbildningen med fokus på bland annat varför ATC-systemet finns. Deltagarnas upplevda trygghet i felsökning ökade i enkäten efter utbildningen, men de var inte entydigt mer aktiva i utbildningar med Kunimodellen än i de utbildningar som jämförts med. Kunimodellen förändrades inte särskilt mycket mellan utbildningarna. Resultaten ska dock bara ses som indikationer på grund av det lilla antalet deltagare, att deltagarna inte nödvändigtvis var representativa för hela gruppen och att alla personer som blev intervjuade kände mig som intervjuade. / To be able to find and solve signal failures in Roslagsbanan in Stockholm, it is important that the maintenance technicians working with the signalling system has the right knowledge and feel confident with how the system works. One part of the safety system at Roslagsbanan is called ATC (automatic train control) which sends information to the train driver about where adjacent trains are located and how upcoming signals, switches and road crossing barriers are set. The ATC also interferes by applying brakes if the driver does not stop at a stop signal. To make troubleshooting of the ATC system more efficient, the company maintaining the signalling system, tracks and power supply at Roslagsbanan, Strukton Rail AB, would like to further educate their maintenance technicians. They want a model for training sessions in troubleshooting that can be used with training equipment and can be applied to other technical systems. To create this model my research questions were ”What could a pedagogical model for troubleshooting education on the safety system ATC at Roslagsbanan look like? How does the model affect the participants’ activity compared to other education sessions in the railway business?”. It was important to Strukton that participants should be active and cooperate with each other during the session. After reading about the sociocultural perspective on learning, accelerated learning and workplace learning and also conducting interviews with two technicians at Strukton and two teachers in other parts of the railway business to hear what they value as good education, I created an educational model for inservice training of the signalling system ATC, named the Kuni model. The model is based on participants solving troubleshooting cases together. An education session starts with an overview of the system that can vary in detail depending on the participants’ previous knowledge. Then the participants solve cases by discussing in groups and agreeing on a plan on how they should troubleshoot, and then try their plan on the test equipment where the error is planted. Depending on their need for education and the available time, they can get a different number of cases on different levels, but the cases should try to cover as many of the system’s components as possible. At the end of the session there is time for reflection where the participants tell each other what they have learnt. To get a measurable indication of if the participants have learned anything, they fill out a questionnaire just before and just after the education with questions on how confident they feel troubleshooting the different components. Two such sessions were held with the Kuni model, each with two cases to solve, for a total of seven participants. To measure participant activity, I filled out an observation form for 20 minutes per hour where I registered whether each participant had spoken or not for 40 intervals of 30 seconds each, which I also did at two other training sessions that signalling technicians attend to get a control group. Additionally, I conducted group interviews with the participants after the sessions to see what they thought of the model and what could be improved. The results from the interviews show that the participants were content and thought it was a good model to work with, but that some technical information about the test equipment that exists in the real world was missing. They also wanted more detailed information in the initial overview with focus on, among other things, why the ATC system exists. The participants’ selfestimated confidence in troubleshooting increased after the session, but they were not significantly more active during training with the Kuni model than the control groups. The Kuni model itself did not change very much between sessions. The results should however only be seen as indications due to the small number of participants, the participants not necessarily being representative for the whole group and since all people interviewed knew me when I interviewed them.

För att kunna hitta och åtgärda signalfel på Roslagsbanan i Stockholm är det viktigt att de tekniker som arbetar med signalsystemet har rätt kunskaper och känner sig trygga i hur systemet fungerar. En del av säkerhetssystemet på Roslagsbanan kallas ATC (automatic train control) och ger tågföraren information om var tåget framför befinner sig, vilket besked nästa signal ger och hur växlar och vägbommar står. ATC ingriper även genom att bromsa tåget automatiskt om föraren inte stannar vid en stoppsignal. För att effektivisera felsökning i ATC-systemet vill företaget som sköter drift och underhåll av signalsystemet, banan och elförsörjningen på Roslagsbanan, Strukton Rail AB, genomföra utbildningar för sina signaltekniker. De vill ha en mall för hur utbildningar i felsökning kan se ut som kan användas med övningsutrustning, och som kan appliceras på andra tekniska system. För att skapa den här mallen var mina frågeställningar ”Hur kan en pedagogisk modell för utbildning inom felsökning i säkerhetssystemet ATC på Roslagsbanan se ut? Hur påverkar modellen deltagarnas aktivitet jämfört med andra utbildningar inom järnvägsbranschen?”. Det var viktigt från Struktons sida att deltagarna skulle vara aktiva och samarbeta med varandra under utbildningen. Efter att ha läst om det sociokulturella perspektivet på lärande, accelererat lärande och lärande på arbetsplatsen och även hållit intervjuer med två tekniker på Strukton och två utbildare i andra sammanhang i järnvägsbranschen för att höra vad de tycker är bra utbildning har jag skapat en utbildningsmodell för internutbildning i signalsystemet ATC, döpt till Kunimodellen. Modellen baseras på att deltagarna tillsammans löser olika felsökningsfall. Utbildningen börjar med en genomgång av systemet som kan vara olika djupgående beroende på deltagarnas förkunskaper. Sedan löser deltagarna fall genom att sitta i grupper och diskutera fram en plan för hur de ska felsöka och sedan testa sin plan praktiskt i testutrustningen där felet är planterat. Beroende på utbildningsbehov och tillgänglig tid kan de få lösa olika många och olika svåra fall, men fallen bör täcka in så många komponenter i systemet som möjligt. I slutet av utbildningen finns ett reflektionsmoment där deltagarna får berätta för varandra vad de har lärt sig under dagen. För att få en mätbar indikation på om deltagarna har lärt sig något under utbildningen får de fylla i en enkät precis innan och precis efter utbildningen med frågor om hur trygga de känner sig på en femgradig skala att felsöka i de olika komponenterna. Det genomfördes två utbildningar med Kunimodellen, där vardera innehöll två fall att lösa, för sammanlagt sju deltagare. För att mäta deltagaraktiviteten under utbildningarna fyllde jag i ett observationsschema under 20 minuter per timme där jag registrerade om varje deltagare hade talat eller inte under 40 intervall om 30 sekunder var, vilket jag även gjorde på två andra utbildningar som signaltekniker går för att få en kontrollgrupp. Dessutom hölls gruppintervjuer med deltagarna efter utbildningarna för att få höra vad de tyckte om modellen och vad som kan förbättras. Resultaten visar att deltagarna har varit nöjda i intervjuerna och tyckt att det varit en bra modell att arbeta efter, men att det saknades viss teknisk information kring testutrustningen som finns i verkligheten. De ville även ha mer djupgående information i genomgången i början av utbildningen med fokus på bland annat varför ATC-systemet finns. Deltagarnas upplevda trygghet i felsökning ökade i enkäten efter utbildningen, men de var inte entydigt mer aktiva i utbildningar med Kunimodellen än i de utbildningar som jämförts med. Kunimodellen förändrades inte särskilt mycket mellan utbildningarna. Resultaten ska dock bara ses som indikationer på grund av det lilla antalet deltagare, att deltagarna inte nödvändigtvis var representativa för hela gruppen och att alla personer som blev intervjuade kände mig som intervjuade. / To be able to find and solve signal failures in Roslagsbanan in Stockholm, it is important that the maintenance technicians working with the signalling system has the right knowledge and feel confident with how the system works. One part of the safety system at Roslagsbanan is called ATC (automatic train control) which sends information to the train driver about where adjacent trains are located and how upcoming signals, switches and road crossing barriers are set. The ATC also interferes by applying brakes if the driver does not stop at a stop signal. To make troubleshooting of the ATC system more efficient, the company maintaining the signalling system, tracks and power supply at Roslagsbanan, Strukton Rail AB, would like to further educate their maintenance technicians. They want a model for training sessions in troubleshooting that can be used with training equipment and can be applied to other technical systems. To create this model my research questions were ”What could a pedagogical model for troubleshooting education on the safety system ATC at Roslagsbanan look like? How does the model affect the participants’ activity compared to other education sessions in the railway business?”. It was important to Strukton that participants should be active and cooperate with each other during the session. After reading about the sociocultural perspective on learning, accelerated learning and workplace learning and also conducting interviews with two technicians at Strukton and two teachers in other parts of the railway business to hear what they value as good education, I created an educational model for in-service training of the signalling system ATC, named the Kuni model. The model is based on participants solving troubleshooting cases together. An education session starts with an overview of the system that can vary in detail depending on the participants’ previous knowledge. Then the participants solve cases by discussing in groups and agreeing on a plan on how they should troubleshoot, and then try their plan on the test equipment where the error is planted. Depending on their need for education and the available time, they can get a different number of cases on different levels, but the cases should try to cover as many of the system’s components as possible. At the end of the session there is time for reflection where the participants tell each other what they have learnt. To get a measurable indication of if the participants have learned anything, they fill out a questionnaire just before and just after the education with questions on how confident they feel troubleshooting the different components. Two such sessions were held with the Kuni model, each with two cases to solve, for a total of seven participants. To measure participant activity, I filled out an observation form for 20 minutes per hour where I registered whether each participant had spoken or not for 40 intervals of 30 seconds each, which I also did at two other training sessions that signalling technicians attend to get a control group. Additionally, I conducted group interviews with the participants after the sessions to see what they thought of the model and what could be improved. The results from the interviews show that the participants were content and thought it was a good model to work with, but that some technical information about the test equipment that exists in the real world was missing. They also wanted more detailed information in the initial overview with focus on, among other things, why the ATC system exists. The participants’ self-estimated confidence in troubleshooting increased after the session, but they were not significantly more active during training with the Kuni model than the control groups. The Kuni model itself did not change very much between sessions. The results should however only be seen as indications due to the small number of participants, the participants not necessarily being representative for the whole group and since all people interviewed knew me when I interviewed them.

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.

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

<p dir="ltr">This thesis concentrates on the improvement of the quality of shock-dominated flows in supersonic inlets by controlling shock wave / boundary layer interactions (SWBLIs). SWBLI flow control has been a major issue relevant to scramjet-associated endeavors for many years. The ultimate goal of this study is to numerically investigate SWBLI flow control through the application of steady-state thermal sources --- which were defined to replicate the Joule heating effect produced by Quasi-DC electric discharges --- and compare the results with data obtained from previous experiments.</p><p dir="ltr">Numerical solutions were obtained using both a three-dimensional, unsteady Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) solver with a Spalart-Allmaras (SA) Detached Eddy Simulation (DES) turbulence modeling method and also a simple three-dimensional, compressible RANS solver with a SA turbulence model. Computations employed an ideal gas thermodynamic model. The numerical code is Stanford University Unstructured (SU2), an open-source, unstructured grid, computational fluid dynamics code. The SU2 code was modified to include volumetric thermal source terms to represent the Joule heating effect of electric current flowing through the gas. The computational domain, source term configuration, and flow conditions were defined in accordance with experiments carried out at the University of Notre Dame. Mach 2 flow enters the three-dimensional test domain with a stagnation pressure of 1.7 bar. The test domain is contained by four isothermal side walls maintained at room temperature, as well as an inlet and outlet. A shock wave (SW) generator, a symmetric 10 degree wedge, is positioned on the upper surface of the test domain. The overall length of the test sections is 910 mm and inlet length of the computational domain is increased prior to the location of shock wave generator in order to allow for adequate boundary layer growth. Volumetric heating source terms were positioned on the lower surface of the test domain in the reflected SW region.</p><p dir="ltr">Experimental results show that the thermal sources create a new shock train within the duct and do not initiate significant additional pressure losses. What remains to be explored is the overall characterization of the 3D flow features and dynamics of the thermally induced SW and the effect of gas heating on total pressure losses in the test section.</p><p dir="ltr">Numerical solutions validate what is observed experimentally, and offer the ability to gather more temporally and spatially-resolved measurements to better understand and characterize shock-dominated flow control in a supersonic inlet or duct. Although thermally driven SWBLI flow control requires additional research, this study alleviates the dependency on experimentally driven data and adds insight into the nature of the complex unsteady, three-dimensional flowfield.</p>