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Digi hilft SEPTA bei der Erfüllung des Bundesmandats für "Positive Train Control" (PTC)

SEPTA
Die gehärteten Schienenrouter von Digi bieten fehlertolerante und ausfallsichere Kommunikation, sowohl an Bord als auch mit entfernten Systemen über Mobilfunk Netzwerke.

Die Southeastern Pennsylvania Transportation Authority (SEPTA) ist mit mehr als einer Million Fahrgästen pro Tag das sechstgrößte öffentliche Verkehrssystem der USA und bietet Bus-, U-Bahn-, Stadtbahn-, Regionalbahn- und Paratransitdienste in fünf Bezirken in und um Philadelphia an. SEPTA bietet jährlich über 300 Millionen Fahrten auf einem Schienennetz, das über 450 Meilen Gleise umfasst.

Business Herausforderung

Jeden Tag, wenn Kunden sich entscheiden, den gefeierten - und wachsenden - Bahnservice der SEPTA zu nutzen, ist es das Ziel, sicherzustellen, dass sie die angenehmste Reiseerfahrung genießen können. Aber in erster Linie ist SEPTA verpflichtet, ein sicheres Fahrerlebnis und eine sichere Umgebung zu bieten. In den letzten Jahren haben tragische Unfälle im ganzen Land die Aufmerksamkeit auf die Notwendigkeit gelenkt, sicherzustellen, dass die Sicherheit eines der grundlegenden Prinzipien der Verkehrsindustrie bleibt. SEPTA hat sich verpflichtet, eine Kultur zu etablieren, in der Sicherheit für Fahrgäste und Mitarbeiter gleichermaßen an erster Stelle steht.

Eine der wichtigsten Initiativen zur Erreichung dieses Ziels ist die Einhaltung des vom US-Kongress beschlossenen Mandats zur positiven Zugsteuerung (PTC), einem hochentwickelten Zugsignalsystem, das Unfälle, Entgleisungen und Verletzungen von Gleisarbeitern aufgrund von Geschwindigkeits- und Signalverstößen verhindern soll. In einer PTC-Umgebung überwachen und steuern vernetzte Geräte die Zugbewegungen und -geschwindigkeiten und verhindern, dass der Zug weiterfährt, solange der Bordcomputer kein positives Signal (von einer zentralen Fahrdienstleitstelle) erhält, dass die Fahrt sicher ist. PTC verbessert die Sicherheit des Bahnverkehrs in mehrfacher Hinsicht:

  • Regulierung der Zugtrennung
  • Vermeiden von Zug-zu-Zug-Kollisionen an Gleisübergängen
  • Durchsetzung von Streckengeschwindigkeitsbeschränkungen, einschließlich temporärer Geschwindigkeitsbeschränkungen
  • Absicherung der Sicherheitsbereiche für Bahnarbeiter am Wegesrand
  • Regulierung von außer Betrieb befindlichen Bahnübergängen
  • Verhindern, dass Züge über eine in der falschen Position eingestellte Weiche der Hauptstrecke fahren

Lösung

SEPTA ist eines der wenigen kundenseitigen Bahnsysteme in den Vereinigten Staaten, das die PTC-Konformität im Revenue Service erreicht hat. Einer der Schlüssel zur PTC-Konformität von SEPTA ist der Einsatz des mobilen Zugangsrouters Digi® WR44-RR. Für das PTC Message Routing und die drahtlose Kommunikation verwendet SEPTA das Mobile Communications Package (MCP), eine integrierte Drop-in-Baugruppe, die den Digi WR44 RR, ein 220 MHz TDMA-Funkgerät, eine Stromversorgung und HF-Filter enthält. Der Digi WR44 RR ist der integrierte Kommunikationsknotenpunkt in allen Lokomotiven und Fahrzeugen, der PTC-Datennachrichten über 220-MHz-Funk zu und von den Streckenposten weiterleitet und die Fernwartung des Systems, die Konfiguration und das Netzwerkmanagement über eine Mobilfunk Verbindung ermöglicht.css-diagramm-septa.jpg Der Digi WR44 RR Router wurde speziell für die Bahnindustrie entwickelt und ist für den Einbau in Lokomotiven und anderen Schienenfahrzeugen vorgesehen. Er erfüllt alle Bahn-Zertifizierungsanforderungen für AREMA C und H, EN50155 und AAR S-5702. Dieser Mobilfunk, Router der Enterprise-Klasse ist mit M12-Steckern, integriertem Vier-Port-Ethernet-Switch, High-Speed-Wi-Fi, serieller Schnittstelle und einem 50-Kanal-GPS-Empfänger ausgestattet.

Der Digi-Router ist mit fortschrittlichen Routing-, Sicherheits- und Firewall-Funktionen ausgestattet, darunter Stateful Firewall Inspection und integriertes VPN. Edge-Computing mit der eingebetteten Python-Umgebung des WR44 RR ermöglicht eine schnelle Anpassung an zukünftige, sich entwickelnde Systemanforderungen. Zu den Protokollen der Enterprise-Klasse gehören BGP, OSPF und VRRP+, eine patentierte Technologie, die auf dem beliebten VRRP-Failover-Standard aufbaut und eine echte automatische Erkennung, einen automatischen Ausfall und eine automatische Wiederherstellung bei einem Leitungsausfall ermöglicht. Der sichere Fernzugriff auf On-Board-Systeme wird mit SNMPv3 und/oder Digi Remote Manager®, ein webbasiertes Management-Tool, das sowohl den Geräte- als auch den Netzwerkzustand an mobilen Standorten überwacht und automatische Updates sendet, um Serviceunterbrechungen zu minimieren.

Ergebnisse

In Ballungsgebieten ist die Zuverlässigkeit von Mobilfunk Netzwerken mittlerweile vergleichbar mit der von traditionellen kabelgebundenen Netzwerken. Gut durchdachte PTC-Implementierungen, die den Digi WR44-Router nutzen, können eine sehr hohe Verfügbarkeit erreichen. Ein fehlertolerantes, ausfallsicheres Kommunikationsnetzwerk wird erreicht, wenn es in Kombination mit dedizierten streckenseitigen Glasfasern und 220-MHz-Funkgeräten verwendet wird.

Im Jahr 2016 wurde SEPTA die erste Nahverkehrsbahn östlich des Mississippi und die zweite in den USA, die PTC einführte. Alle 13 SEPTA-Regionalbahnlinien, einschließlich derjenigen, die auf Amtrak-eigenen Gleisen verkehren (im Jahr 2017), fahren nun mit PTC. Darüber hinaus arbeitet die SEPTA mit den Güterbahnen zusammen, die auf Teilen der SEPTA-eigenen Gleise verkehren, um sicherzustellen, dass auch sie das PTC-Mandat erfüllen.

Die erhöhte Zuverlässigkeit des Netzes und die Sichtbarkeit des Schienensystems erweitern die Leistung über PTC hinaus in Richtung kommunikationsbasierte Zugsteuerung (CBTC), die zu einer effizienteren Fahrplangestaltung, erhöhter Kapazität und Kraftstoffeinsparungen führt. Während also die Sicherheit im Schienenverkehr das Hauptziel ist, gibt es erhebliche Zusatznutzen.