27 Jan
Trackplanner.IO
Die Java-Klassenbibliothek com.trackplanner.io wurde entwickelt, damit man von Java aus, Trackplanner 1.x Gleispläne sowie Gleissysteme einlesen kann. Benötigt wurde dies von dem Projekt “Virtual World for Railways!, welches an der TU im Jahre 2007 entwickelt wurde. Ziel ist die Entwicklung eines Zugleitsystems.
Die Strecke wird als erstes mittels des Trackplanner’s geplant, dann in Java eingelesen und in eine XML-Datei geschrieben. Das Simulationsprogramm kann nun die XML-Datei lesen und die Arbeit beginnen.
Am Ende des Projektes fand eine Abschlusspräsentation statt (siehe Bild).
Auszug aus Projektseite
In Kooperation mit einem führenden Unternehmen für Bahntechnik wurde eine Forschungsplattform für Sicherungssysteme für Zugleitbetrieb und verwandte einfache Bahnbetriebsverfahren entworfen. Diese Plattform soll zuerst in einer virtuellen Eisenbahnumgebung validiert werden. Diese Art von Validierung wird auch Software in the Loop (SIL) genannt, d.h. die Ein- und Ausgaben in das zu testende System werden von einer speziellen Simulationssoftware übernommen und ausgewertet bzw. aufbereitet.
Zugleitbetrieb
Der Zugleitbetrieb ist ein einfaches Betriebsverfahren der Eisenbahn, das in Deutschland nur auf eingleisigen Nebenbahnstrecken mit einer zulässigen Geschwindigkeit bis 80 km/h angewandt wird. Zugleitbetrieb ist ohne Sicherungstechnik zulassen, d.h. die Funktionen werden ausschließlich durch menschliche Handlungen ausgefüllt. Es gibt keine Signalanlagen wie Ampeln, die den Zugverkehr regeln. Stattdessen erfolgt die Regelung über Meldungen, die zwischen dem Zugführer und einer Zentrale (Zuglaufmeldestelle) ausgetauscht werden (siehe Abbildung 2). Die Fahranfrage wird an den Zugleiter zur Erlangung der Zustimmung zur Fahrt mit den Angaben aus dem Fahrplan gestellt. Der Zugleiter bestätigt die Fahranfrage mit der Fahrerlaubnis, insofern die Voraussetzungen dafür erfüllt sind, andernfalls verweigert er die Erlaubnis.
Terminologie
Eisenbahnstrecken mit Zugleitbetrieb werden Zugleitstrecken genannt, die Betriebsstellen der Zugleitstrecke – Bahnhöfe, Haltestellen und Haltepunkte – heißen Zuglaufstellen. Die Regelung des Zugverkehrs obliegt dem Zugleiter, der oft zugleich Fahrdienstleiter eines an die Zugleitstrecke angrenzenden Bahnhofs einer Hauptbahn ist. Der Bahnhof, auf dem der Zugleiter seinen Sitz hat, wird Zugleitstelle genannt. Die Meldungen, die der Regelung des Zugverkehrs auf der Zugleitstrecke dienen, heißen Zuglaufmeldungen. Sind für einen Zug auf einer Zuglaufstelle Zuglaufmeldungen vorgesehen, wird sie Zuglaufmeldestelle genannt. Ausführliche Informationen zum Zugleitbetrieb erhält man unter dem nachfolgenden Link.
Simulationsumgebung
Wie bereits erwähnt werden die Funktionen des Zugleitbetriebs ausschließlich durch menschliche Handlungen ausgefüllt. Da es in der Vergangenheit bereits Zug-Unfälle durch menschliches Fehlverhalten beim Zugleitbetrieb gab, ist der Wunsch entstanden, den Zugleitbetrieb durch ein technisches Sicherungssystem zu unterstützen. In Kooperation mit einem führenden Unternehmen für Bahntechnik (Siemens) wurde eine solche Sicherungstechnik (ZLB-PS) entwickelt und implementiert. Zum einen wird der Zugleiter unterstützt, indem die Zuglaufmeldungen nun elektronisch über ein Web-Interface in ein neuentwickeltes System eingegeben werden. Ursprünglich erfolge die Protokollierung der Zuglaufmeldungen papierbasiert. Zum anderen ist die Kombination mit strecken- und fahrzeugseitiger Technik möglich. Diese Technik könnte beispielsweise eine Zwangsbremsung bei Fahrt ohne Fahrerlaubnis veranlassen.
Die Komponenten des Systems sind in Abbildung 3 dargestellt. Im Rahmen des SEP ist der Simulator zu Entwickeln, der mit dem Trackplanner erstellte Bahnstrecken einliest (Abbildung 3, unten). Alle weiteren Komponenten werden parallel zum SEP durch Studien-/Diplomarbeiten erstellt. Kernbestandteil des Systems ist das Sicherungssystem ZLB-PS das bereits implementiert vorliegt und mit Hilfe der Simulationsumgebung getestet werden soll. Während der Triebfahrzeugführer (Tf) Eingaben zur Zugsteuerung (Bremsen, Beschleunigen) tätigen kann, werden vom Zugleiter Strecken freigegeben und die Informationen aus den Meldungen in das System eingespeist. Das System (ZLB-PS) kann dann das Einfahren von Zügen in gewisse Streckenabschnitte verhindern, indem bei unerlaubt einfahrenden Zügen eine Zwangsbremsung ausgelöst wird.
Für die Darstellung und Simulation der Zugfahrten sollen zwei Open Source Bibliotheken eingesetzt werden (jMonkeyEngine und Open Dynamics Engine), die in den nachfolgenden Abschnitten erläutert werden.
