ERTMS Strategie Europa und Umsetzung in der Schweiz - Jens-Erik Galdiks, Leiter ERTMS Evolution Sicherungsanlagen Dresden / Online, 29.04.2021 ...

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ERTMS
Strategie Europa
und
Umsetzung in der
Schweiz
Jens-Erik Galdiks,
Leiter ERTMS Evolution Sicherungsanlagen
Dresden / Online, 29.04.2021

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Agenda.

 • Einführung
 • Zugbeeinflussung bei der SBB
   – kurze Einführung
 • ERTMS in Europa – Zielbild und Status Quo
 • ETCS / ERTMS Strategie in der Schweiz
 • Status Quo in der Schweiz
 • Herausforderungen im weiteren Rollout
 • Fragen?

SBB • Infrastruktur • Sicherungsanlagen & Zugbeeinflussung • TU Dresden • 29.04.2021   2
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Vertrauenswürdiger
       Mobilitätsdienstleister.                      Starke Eisenbahn.                                     Attraktiver Entwicklungspartner.

è Digital und persönlich.                 è Grosse Beförderungskapazität auf                               è Für Mobilität, Bahnhöfe
è Vertrauen unserer Kunden (Swissness).     kleinen Flächen in Ballungszentren.                              (als Drehscheibe, Mobilitätshubs und
                                          è Hohe Effizienz, ohne Staus, auf langen Strecken, bei grossen     Destinationen) sowie Areal-entwicklungen.
                                            Volumina/regel-mässigem Verkehr.                               è Smarte Mobilität für Smart Cities.
                                          è Rückgrat im ÖV und in Logistik, leistet einen Beitrag an die
                                            Grundversorgung
                                                                                                                                                 3
                                            der Mobilität.
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Kurz persönlich:

Name:         Jens-Erik Galdiks
Alter:        47 Jahre
Ausbildung: Wirtschaftsingenieur / Dipl. Kfm. / Jurist
Wohnhaft:     Region Basel
SBB:          seit 2008
Positionen bei der SBB
 • 2008-2010 Senior Programm Manager - SBB Cargo
 • 2011-2021 Head of Rolling Stock Technology and Innovation - SBB Cargo
 • 2021         Leiter ERTMS Evolution Sicherungsanlagen – SBB Infrastruktur

     SBB • Infrastruktur • Sicherungsanlagen & Zugbeeinflussung • TU Dresden • 29.04.2021   4
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Zugbeeinflussung
bei der SBB

Eine kurze Einführung

                        Ú   Infrastruktur SBB
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Agenda.
1. Was ist Zugbeeinflussung (Zugsicherung)
2. In der Schweiz angewendete Funktionen und Systeme
3. Ausrüstungsmethode
4. Technologieersatz mit ETCS
5. ETCS allgemein

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Grundlagen Zugbeeinflussung.

Was ist Zugbeeinflussung?
                    Ú     Aufgabe:
                          ▪ Verhinderung von Kollisionen und Entgleisungen aufgrund
                               Nichtbeachtung der Signale und der zulässigen Geschwindigkeit
                    Ú     Funktionsweise:
                          ▪ Überwacht die Zugfahrt
                          ▪ Kommandiert das Bremssystem
                                                                                           Leitsystem     Stellwerk

                         Zugbeeinflussung

                                                                                                        Zugbeeinflussung

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Grundlagen Zugbeeinflussung.

In der Schweiz angewendete Funktionen und Systeme.
                      Funktionalität                                           Systeme / Technologie                                      Einsatzbereich

                      Punktförmig                                                       SIGNUM                               EuroSIGNUM Bei jedem Signal
                      Halt / Warnung                                                                                          ETCS L1 LS

                      Abschnittsweise                                                   SIGNUM                                   EuroZUB Bei Signalen mit
                      Geschwindigkeits-                                                    ZUB                               EuroSIGNUM erhöhtem
                      überwachung                                                                                             ETCS L1 LS Gefährdungspotential

                      Kontinuierliche                                                  -R
                                                                                                              Leitsystem
                                                                                                                                ETCS L2 Bei Geschwindigkeiten
                      Geschwindigkeits-                                                                                                 > 160 km/h und ab
                                                                                   M
                                                                                GS
                                                                                                      RBC      Stellwerk
                                                                                                              Stellwerk
                                                                                                             Stellwerk
                                                                                                            Stellwerk

                      überwachung                                                                                                       2025 netzweit
                                                                    ETCS                    EuroCAB

                                                                                                               Eurobalisen

                                                                                                                                GFM

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Grundlagen Zugbeeinflussung.

Funktionalität Halt / Warnung (SIGNUM).

                                           Vorsignal: Warnung                              Hauptsignal: Halt

                                                    SIGNUM:                                      SIGNUM:
                                                    Warnung                                        Halt

                                            Lokführer muss Warnung quittieren,               Sofortige Zwangsbremsung
                                            sonst erfolgt Zwangsbremsung                     beim Überfahren

                    Technische Überwachung: punktuell
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Grundlagen Zugbeeinflussung.
                    Funktionalität abschnittsweise Geschwindigkeits-
                    überwachung (ZUB).               Vom Fahrzeuggerät
                                                                                             berechnete
                                                                                           Sollbremskurve

                                                       Aktuelle Geschwindigkeit
                                                           des Fahrzeugs                            Zwangsbremsung

                                           Vorsignal: Warnung                                Hauptsignal: Halt

                                                          ZUB: Übermittlung der
                                                          Streckendaten an das
                                                                Fahrzeug

                    Technische Überwachung: semikontinuierlich
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Grundlagen Zugbeeinflussung.
                    Funktionalität kontinuierliche Geschwindigkeits-
                    überwachung (ETCS L2).
                                                                                                      GSM-R: Übermittlung von
                         GSM-R: Übermittlung der                                                   Fahrerlaubnis, Geschwindigkeits-
                         Fahrzeugposition an die                                                    angaben und Streckendaten an
                                                                                             M-R
                                                                                           GS
                            Streckenzentrale                                                                das Fahrzeug

                                         Eurobalise: Übermittlung
                                       der Position an das Fahrzeug
                                             («elektronischer
                                             Kilometerstein»)

                    Technische Überwachung: kontinuierlich
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Grundlagen Zugbeeinflussung.
                    Technologieersatz mit ETCS

              1 Systeme sind am                                                                             Ú   Zeitgemässes,
                                                                               Systeme / Technologie
                    Ende des Lebens-                                                                            modernes System
                    zyklus (gem. NZB)                                             SIGNUM      EuroSIGNUM
                                                                                               ETCS L1 LS

              2 Mehrfachaus-                                                                                Ú   Plattformreduktion,
                    rüstungen notwendig                                                                         Kostenreduktion
                                                                                  SIGNUM          EuroZUB
                                                                                     ZUB      EuroSIGNUM
                                                                                               ETCS L1 LS

              3 Nicht kompatibel zu                                                                         Ú   Kompatibilität zu
                    Europa                                         2011                           2018
                                                                                                                Europa
    SBB • Infrastruktur • Sicherungsanlagen & Zugbeeinflussung • TU Dresden • 29.04.2021                                              12
Grundlagen Zugbeeinflussung.

ETCS L2
Ú   Vollüberwachung (kontinuierliche Geschwindigkeitsüberwachung) mit
    Führerstandsignalisierung
Ú   Fahrerlaubnis und Geschwindigkeitsangaben werden laufend an das betreffende Fahrzeug
    gesendet
Ú   Einfachere Signalisierung und kürzere Blockabstände
                                                                                                  Leitsystem

                                                                     SM -R
                                                                   G
                                                                                            RBC   Stellwerk

                                                                                 EuroCab
                                                       ETCS

                                                                                                    Eurobalisen
                                                                                                                  GFM

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Grundlagen Zugbeeinflussung.

ETCS allgemein
                    Ú     Europäisch standardisiertes System (European Train Control System)
                    Ú     Verschiedene Anwendungen möglich (Level 1, 2 und 3)

            Der (lange) Weg von der historischen Systemvielfalt zum Europäischen Standard
    SBB • Infrastruktur • Sicherungsanlagen & Zugbeeinflussung • TU Dresden • 29.04.2021                                                       14
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ERTMS in Europa

Zielbild und Status Quo
Ziele von ERTMS (1)

Die Interoperabilität ist jedoch bei weitem nicht der einzige Vorteil, den ERTMS mit sich
bringt. Tatsächlich wurde ERTMS auch so konzipiert, dass es das leistungsfähigste
Zugsicherungssystem der Welt “ist“. Daher bringt es neben der Interoperabilität noch
weitere Vorteile mit sich:
 Erhöhte Kapazität auf bestehenden Strecken und eine größere Fähigkeit, auf wachsende
 Transportanforderungen zu reagieren: Als ein auf kontinuierlicher Kommunikation
 basierendes Signalsystem reduziert ERTMS den Abstand zwischen den Zügen und
 ermöglicht so bis zu 40 % mehr Kapazität auf der derzeit bestehenden Infrastruktur;
 Höhere Geschwindigkeiten: ERTMS ermöglicht eine Höchstgeschwindigkeit von bis zu
 500 km/h;
 Höhere Zuverlässigkeit: ERTMS kann die Zuverlässigkeit und Pünktlichkeit deutlich
 erhöhen, die sowohl für den Personen- als auch für den Güterverkehr entscheidend sind;
 Geringere Produktionskosten: Ein bewährtes, harmonisiertes System ist einfacher zu
 installieren, zu warten und herzustellen, was die Wettbewerbsfähigkeit der Bahnsysteme
 erhöht;
SBB • Infrastruktur • Sicherungsanlagen & Zugbeeinflussung • TU Dresden • 29.04.2021        16
Ziele von ERTMS (2)

   Geringere Wartungskosten: Mit ERTMS Level 2 ist eine streckenseitige Signalisierung
   nicht mehr erforderlich, was die Wartungskosten erheblich reduziert;
   Ein geöffneter Liefermarkt: Kunden werden in der Lage sein, Ausrüstung für die
   Installation überall in Europa zu kaufen, und alle Lieferanten werden sich um jede
   Gelegenheit bewerben können.
   Die streckenseitige und fahrzeugseitige Ausrüstung kann von jedem der ERTMS-
   Lieferanten hergestellt werden, was den Liefermarkt wettbewerbsfähiger macht;
   Verkürzte Vertragsvorlaufzeit durch die deutliche Reduzierung Projektierung / Engineering;
   Vereinfachtes Zulassungsverfahren in Europa und stark reduzierte Zertifizierungskosten,
   die traditionell mit der Einführung neuer Systeme verbunden sind;
   Verbesserte Sicherheit

SBB • Infrastruktur • Sicherungsanlagen & Zugbeeinflussung • TU Dresden • 29.04.2021            17
Internationale Situation zu ERTMS.
•   Der European Deployment Plan (EDP) wird in den National
    Implementation Plans (NIP) europaweit umgesetzt
•   Umsetzungen auf den Korridoren läuft verzögert
•   Europäische Bahnbranche unterschrieb 2016 im MoU 4 die                                       (Class B =
                                                                                                 Alte Zugsicherungs-
    eigene Kompatibilisierung zur neusten Softwareversion (BL3).                                 technik)

•   Seit 2019 erfolgt die Fahrzeugzulassung in Europa (ERA)
•   EU (MOVE) sieht in der TSI CCS ab 2022 mehrere Innovationen
    des ERTMS Standards vor, um den Business Case stark zu
    verbessern (CCS Framework).
•   ERTMS Standard wird durch die grossen Nationen dominiert.
    CH ist mit 400km ETCS Level 2 wichtiger Nischenplayer.

Industriesituation: Verkäufermarkt
•   Der EDP erzeugt eine regulativ geschaffene sehr hohe
    Nachfrage
•   In der Folge hohe Preise und geringer Wettbewerb (in der
    Qualität sichtbar).
•   Der ETCS Standard lässt der Industrie viele
    Implementierungsspielräume um Speziallösungen zu schaffen

          SBB • Infrastruktur • Sicherungsanlagen & Zugbeeinflussung • TU Dresden • 29.04.2021                         18
Der langjährige Weg von ERTMS

                                                                                       …

SBB • Infrastruktur • Sicherungsanlagen & Zugbeeinflussung • TU Dresden • 29.04.2021       19
Wo stehen wir heute mit der ETCS Einführung in Europa?

DB Netzt hat absolut 33.400 Km Streckennetz                                                         Weitere Informationen auf www.ertms.net
                                                                                                              https://uic.org/rail-system/ertms

             SBB • Infrastruktur • Sicherungsanlagen & Zugbeeinflussung • TU Dresden • 29.04.2021                                         20
Was wurde in Deutschland bereits realisiert?
  Die implementierten ETCS
  Strecken in Deutschland und
  mehrheitlich auch in anderen
  europäischen Ländern
  bleiben weit hinter dem im
  European Deployment Plan
  adressierten Strecken.
  (Detaillierte Informationen je Land:
  www.ERTMS.net)

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ERTMS
Deployment 2020

(Planung)

       SBB • Infrastruktur • Sicherungsanlagen & Zugbeeinflussung • TU Dresden • 29.04.2021   22
ETCS in Europa – ein Fazit

• Die Schweiz (SBB) ist einer der Erstanwender von ETCS in Europa
• Viele übrige Länder sind ca. 10 -15 Jahre später Richtung ETCS
  eingeschwenkt
• ETCS wird jedoch klar zum Standard in Europa
• Dänemark / Norwegen haben den Netzweiten Rollout von ETCS L2
  gestartet
• Deutschland will in den nächsten 10-15 Jahren einen grossen Teil ETCS L2
  im Netz realisieren bis 2025 S-Bahn Knoten Stuttgart (hohe Kapazität)
• Weitere Länder (Niederlande, Belgien, Italien..) haben ähnliche Programme

Fazit: CH ist nicht mehr alleine, eine kontinuierliche Weiterentwicklung und
Zusammenarbeit in Europa ist wichtig

 SBB • Infrastruktur • Sicherungsanlagen & Zugbeeinflussung • TU Dresden • 29.04.2021   23
Zusammenkommen ist ein Beginn,
Zusammenbleiben ein Fortschritt,
Zusammenarbeiten ein Erfolg
Henry Ford                         24
ERTMS
in der Schweiz

Strategie des BAV
Bundesamt für Verkehr Schweiz (BAV)
        
ETCS (European Train Control System)                                              ERTMS (European Rail Trafic Management System) -> Umfassender
        SBB • Infrastruktur • Sicherungsanlagen & Zugbeeinflussung • TU Dresden • 29.04.2021                                                 26
Bundesamt für Verkehr Schweiz (BAV)

  o Grundsätze zur Migration SIGNUM / ZUB auf ETCS im Jahr 2000 festgelegt
  o Zwischenziel interoperablen CH-Netzes 2018 erreicht
    • Die Betriebstauglichkeit von ETCS L1LS und L2 ist nachweislich gegeben

  o       Es besteht relevantes Optimierungspotential
         • Rolloutfähigkeit der Führerstandsignalisierung (FSS)
         • Modellierung der Bremseigenschaften der Züge
         • Bremseigenschaften der Güterzüge
         • Softwareupgrades der ETCS Fahrzeugausrüstungen
         • Kapazität in Knoten
         • Rangier- und Instandhaltungsfahrten
         • Knowhow-Erhalt in der Branche (Bahnen und Industrie)

SBB • Infrastruktur • Sicherungsanlagen & Zugbeeinflussung • TU Dresden • 29.04.2021   27
Die bisherige ETCS Strategie Schweiz (2011)

                                                                                       28
SBB • Infrastruktur • Sicherungsanlagen & Zugbeeinflussung • TU Dresden • 29.04.2021
Bundesamt für Verkehr Schweiz (BAV)

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Bundesamt für Verkehr Schweiz (BAV)

  Das ERTMS setzt die BAV-Strategie um und erfüllt die Bedürfnisse der
  Anspruchsgruppen, im Wesentlichen in Bezug auf die Sicherheit, auf eine hohe bzw.
  verbesserte Kapazität insbesondere in Knoten, auf eine hohe Verfügbarkeit, auf die
  Beherrschbarkeit der Technik, auf tiefere Kosten pro Trassenkilometer und auf die
  Interoperabilität.

  Die Implementierung des ERTMS basiert auf einer zweckmässigen und optimierten
  Führerstandsignalisierung. Deren heute vorhandenen Optimierungsmöglichkeiten sind
  durch die Zusammenarbeit aller Anspruchsgruppen (insbesondere der Bahnen, der
  Industrie und der relevanten EU-Gremien) sowie unter Berücksichtigung der nationalen
  Randbedingungen und Anforderungen umgesetzt.
  Die Umsysteme der Führerstandsignalisierung (z.B. TMS, ATO) sind auf diese abgestimmt.
  Das FRMCS, als Nachfolger von GSM-R, bildet langfristig die Grundlage für die mobile,
  betriebsrelevante Daten- und Sprachkommunikation (Zugfunk).
SBB • Infrastruktur • Sicherungsanlagen & Zugbeeinflussung • TU Dresden • 29.04.2021       30
Bundesamt für Verkehr Schweiz (BAV)

  Die Aufrüstung der Führerstandsignalisierung erfolgt bedarfsorientiert und kurz- bis
  mittelfristig nicht flächendeckend. Hierfür ist eine perspektivische Planung für die
  Infrastruktur und die Fahrzeuge mit den Anspruchsgruppen nach klaren Kriterien zu
  entwickeln.
  Die Beschaffungs- und Finanzierungsmodalitäten der Infrastruktur und der Fahrzeuge
  sowie der Einsatz reifer Produkte sind bei der Umsetzung verstärkt zu berücksichtigen.
  Das implementierte ERTMS bietet die Möglichkeit zur Integration von künftigen
  Weiterentwicklungen, die von der Schweiz aktiv und in Zusammenarbeit mit der EU zur
  Realisierung eines einheitlichen Eisenbahnsystems mitgestaltet werden.

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Bundesamt für Verkehr Schweiz (BAV)

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Bundesamt für Verkehr Schweiz (BAV)

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Was verändert sich durch die „neue“ ERTMS Strategie
für die SBB

  •      Zielbild Führerstandsignalisierung basierend auf ETCS bleibt bestehen, der
         flächendeckende Rollout ist jedoch zeitlich nicht definiert.
  •      Neue Fahrzeuge werden mit „ETCS Only“ ausgerüstet.
  •      Nebst dem geplanten Lückenschlüssen sind auf Basis von klaren Kriterien weitere
         Strecken mit ETCS L2 „bedarfsorientiert“ auszurüsten.
  •      Ertüchtigung, Weiterentwicklung, Optimierung der Systeme sind gefordert.
  •      Eine gesetzeskonforme Finanzierung von Fahrzeugausrüstungen wird gesucht.
  •      Anliegen der Schweiz sind im Rahmen von Allianzen in Europa einzubringen.

SBB • Infrastruktur • Sicherungsanlagen & Zugbeeinflussung • TU Dresden • 29.04.2021       34
Bundesamt für Verkehr Schweiz (BAV)

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Chancen der neuen ERTMS Strategie Schweiz

  •          Zielbild Interoperabilität ist bestätigt
  •          Die ERTMS Strategie hat klar definierte Massnahmen
  •          Die wichtigen und relevanten Themen sind erkannt und es wird nach
             Lösungen gesucht
  •          Die langfristige Perspektive ist aufgezeigt und zeigt einen klaren Weg
  •          Die gesamte Branche ist angesprochen und es braucht den Effort aller
             Marktteilnehmer

SBB • Infrastruktur • Sicherungsanlagen & Zugbeeinflussung • TU Dresden • 29.04.2021   36
Status Quo
Schweiz

             37
ERTMS Strategie
                                                                                       Generell

                                                                                       Die ERTMS Strategie zeigt auf:
                                                                                       • Das die Schweiz den eingeschlagenen Weg zu ETCS
                                                                                           weiter fortsetzt.
                                                                                       • ETCS in Ausprägung Führerstandsignalisierung jedoch
                                                                                           langsamer / später kommt
                                                                                       • An der Reife und Industrialisierung des Systems
                                                                                           gearbeitet werden muss
                                                                                       • Alle Partner der Branche gefordert sind

SBB • Infrastruktur • Sicherungsanlagen & Zugbeeinflussung • TU Dresden • 29.04.2021                                                           38
Ausgangslage ERTMS                                                              (= ETCS + Funk)

• Die Nutzung von ERTMS als Zugbeeinflussungssystem ist                                             Aktuelle Probleme (insbesondere ETCS Level 2)
  regulativ vorgegeben (Landverkehrsabkommen).                                                      • Gesamtperformance (Kapazität, Zuglauf)
• Im SBB Netz wird auf 400 km funkgestütztes ERTMS (L2)                                               - Mit GSM-R ist ETCS L2 in Knoten kaum möglich
  mit Führerstandsignalisierung eingesetzt, und im restlichen                                         - Mit heutigen Produkten wirkt L2 in Knoten limitierend
  Netz balisengestütztes ERTMS (L1LS) mit Signalen.                                                 • Hohe Preise (generiert durch hohe Nachfrage)
• Die ETCS L1LS Bauweise in CH ist zwar interoperabel, aber                                         • Mangelnde Robustheit bzgl. Inkompatibilitäten
  existiert in dieser speziellen Form in keinem anderen Land.                                       • Komplexe Bauprojekte, wenig Werkzeuge,
• Das heute netzweit verbaute balisengestützte ERTMS L1LS                                               hoher Projektierungs- und Bauaufwand
  ist nicht als Langfristlösung zu sehen.                                                           • Hohe Abhängigkeit von Einzelexperten bzw.
• Die Produkte zu funkgestütztem ERTMS (L2/L3) sind noch                                                zu ihrem Wissen zu Einzelinstallationen
  teilweise unreif und schlecht automatisiert, und bringen in                                         - Aufwendige Upgrades, aufwendige Datenpflege
  CH bis jetzt nur punktuelle Vorteile. Es ermöglicht vor allem                                       - Mängel in den Grundlagen (z.B. Bremskurven)
  Geschwindigkeiten > 160 km/h.                                                                       - Zu aufwendige Tests / Qualitätssicherung
                                                                                                      - Langsame Software Fehlerkorrektur/Optimierung
• Auch die bahninternen Prozesse, Werkzeuge und
  Grundlagen (Bremskurven) müssen zur Ausschöpfung des
  eigentlich grossen Nutzenpotentials von ERTMS L2/L3
  verbessert werden.

          SBB • Infrastruktur • Sicherungsanlagen & Zugbeeinflussung • TU Dresden • 29.04.2021                                                             39
Stand Umsetzung ETCS 2020
        … in Betrieb (Thales)                                                                                                                        Schaffhausen
        … in Betrieb (Siemens)
                                                                                                                                                                                                 Kreuzlingen
        … in Betrieb (Alstom)
                                                                                                                                                                                  Winterthur
        … in Umsetzung (Thales)                                                                                                                                                                                Romanshorn
                                                                                                                   Basel RB
        … in Planung                                                                         Basel SBB                                     Brugg
                                                                                                                                                    Baden
        … in Betrieb ETCS L1LS                                                                                                                                        ZOER                     Wil
                                                                                                                                                          ZAS
                                                                                                                Liestal            Aarau                                                                 St. Gallen
                                                                                                                    Olten                                            Zürich
                                                                                                                                                                                    Wetzikon
                                                                       Delémont                                                        Lenzburg       Thalwil
                                                                                                                                                                                    Rapperswil
                                                                                  Moutier

                                                                           Biel/Bienne                                      Langenthal                          Zug
                                                                                                     NBS                                                                                       Ziegelbrücke
                                                                                                                                              Rotkreuz
                                              La Chaux-                                                                                                                   Pfäffikon SZ
                                              de-Fonds
                           N
0   5   10   15    20 km

                                                                                                                                                                      Arth-Goldau                        Sargans
                                                                  Neuchâtel
                                                                                                                                                      Luzern
                                                                        Kerzers                                                            Wolhusen
                                                                                              Bern                                                                      Flüelen
                                                                                                                       Konolfingen                                                                                     Chur
                                        Yverdon-
                                        les-Bains                                 Fribourg
                                                                                                                Thun

                                                                                                                       Spiez
                                                Lausanne                                                                                           Gotthard-Tunnel                       GBT

                                                                                                        Frütigen
                                         LT
                                                                                                          LBT
                                                                       Villeneuve
                                                                       Roche
                                                                                                                                                                                           Biasca
                                                                         2024                                                                                                                  Claro
                                                                                                                            Visp
                                                                         Bex                                     Sierre                                                                       Bellinzona
                               Genève                                                            Sion                                                                 Locarno             Giubiasco
                                                          St-Maurice
                                                                                                                                                                                         CBT
                                                                                                                                                                                         2020
                                                                Vernayaz

                                                                                                                                                                                          Lugano
                                                                                                                                                                                           2024
                                                                                                                                                                                            Capolago

                                                                                                                                                                                               Chiasso

                                                                                                                                                                                                                                    40
                  SBB • Infrastruktur • Sicherungsanlagen & Zugbeeinflussung • TU Dresden • 29.04.2021                                                                Level 2 Strecken in schwarz. Restliches Netz hat Level 1 LS
Rückblick – was bereits implementiert wurde

  Schweiz hat lange Erfahrungen im Bereich ETCS
  • Pilotstrecke Zofingen-Sempach (1995-2000)
  • NBS (Mattstetten – Rothrist) 2004 (Grosse Fahrzeugflotte)
  • Lötschbergbasistunnel 2007
  • Nord-Südachse Gotthard mit Zulauf und Ceneri
  • Strecken im Wallis
  • Netzrollout ETCS L1(LS) 2011-2018 (ETCS only Fahrzeuge)
  • ETCS»Boarders - > zahlreiche Grenzübergänge
  • Fahrzeuge mit BL2 (SRS 2.2.2+ und 2.3.0d)
  • Fahrzeuge mit BL3 (ETCS only)

SBB • Infrastruktur • Sicherungsanlagen & Zugbeeinflussung • TU Dresden • 29.04.2021   41
Herausforderungen
im weiteren Rollout

                      42
Interoperable Zugbeeinflussungstechnik bleibt dauerhaft
      komplex und anspruchsvoll.

Alle Lieferanten, Bahnen, Produktversionen und Projektierungen müssen dauerhaft
zueinander kompatibel gehalten werden. Die Produkte entwickeln sich aber ständig                     Regulativ vorgegebenes
weiter.                                                                                              Interoperables
Interoperable Anwendungen sind dauerhaft hoch anspruchsvoll, weil sich im                            System (ETCS)
Gesamtsystem ständig immer irgendetwas verändert.

                                                                                                     Mehrere Lieferanten und
                    Zugausrüstung                                                                    Versionen in der Flotte

                   Zusammenspiel                                                     Protokoll              Europäisch
                   Interoperabilität                                                                 reguliert und koordiniert
                                                                                                          (Behörden steuern Architektur)

                   Infrastruktur-                                                                    Mehrere Lieferanten und
                   ausrüstung (CCS)                                                          Das
                                                                                             Bild    Versionen im Netz
                                                                                             kann
      SBB • Infrastruktur • Sicherungsanlagen & Zugbeeinflussung • TU Dresden • 29.04.2021
                                                                                             nicht                                         43
                                                                                             angez
                                                                                             eigt
Das Timing Dilemma zu funkbasiertem ERTMS.
    Die Parameter der „Glaskugel“ zu ETCS L2/L3.
                                                                                    Richtiges Tempo? Start? Stabile Migration?
                                                                                                                                      ETCS L1LS nicht
                                                                    ?               Flotte rechtzeitig/schrittweise vorbereiten   ?   mehr verbaubar,
                                                                                                                                      alle Fzg müssen
                                                                                                                                      ERTMS haben.
                                                                    ?             Infrastruktur Baukasten vorbereiten (L2/L3)

                                                                                                                                      GSM-R nicht
                                                                    ?                      Rollout GSM-R Nachfolger / FRMCS
                                                                                                                                  ?   mehr nutzbar

 Standardisierungsprozess in Europa                                                         ?
  Reife/Industrialisierung L2/L3 Produkte                                                       ?   Das Timing Dilemma wird eintreten.
                    Ergänzte Spezifikationen?
                                                                                                    Die Herausforderung ist, seine
TSI 2022                                              TSI 2028
                                                                                                    negative Wirkung zu minimieren.
Umfang (?)                                            Umfang?                                       Welche ist die beste Strategie?
                                                                                           Jahre
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Erfahrungen ETCS L1 (LS)
Erfahrungen gemeinsam L1 und L2

  ETCS L1 LS (Gesamtnetz)
  • ETCS ≠ ZUB
  • Impacts auf das Fahrverhalten
  • Komplexität nimmt zu (Zusätzliches Zugbeeinflussungssystem)
  • Akzeptanz der Lokführer
  • Neue Abhängigkeiten (Bremskurven zu «flach») -> Kapazität
  • Störungsverhalten mit grossen betrieblichen Impacts (Loop)

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Erfahrungen gemeinsam L1 und L2

  ETCS L1 und L2
  • Odometrie erfüllt die heutigen Erwartungen nicht
  • Notwendige Fahrzeugupgrades führen zu hohen Kosten bei den EVU
    (geringe Akzeptanz von ETCS bei den EVU)
  • «Schweizerische» Bremsrechnung führt zu Ziel-Systemkonflikten
  • ETCS ist «noch» nicht rolloutfähig (Know How, Projektierungs- und
    Umbauprozesse)
  • ETCS L2 in Knoten (Betriebsprozesse)

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Erfahrungen ETCS L2

  ETCS L2 Strecken
  • Heute stabiler und zuverlässiger Betrieb (NEAT, NBS v>160 km/h)
  • Einzelereignisse mit grossen betrieblichen Impacts
  • Aufwand in der Projektierung höher als bei optischer Signalisierung
     (neue Abhängigkeiten, Automatisierung…)
  • Verlagerung von Störungen und Instandhaltung
     Infrastruktur -> Fahrzeuge
  • Unterschiede für den Anwender (Lokführer / Fahrdienstleister)

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Engpass Knotenkapazität

Ausgangslage                                                                                  Optimierungsmassnahmen
                                                                                                 Sofortmassnahmen:
                                                                                                 Bremskurvenoptimierung,
Hoher Engpass bereits                                                                            zusätzliche Balisen,
heute mit ETCS L1LS                                                                              verbesserte Projektierung
                                                                                                 Adaptive realtime Steuerung
ETCS Level 2 mit heutigen                                                                        durch ein neues Traffic
Produkten und Grundlagen                                                                         Management System
                                                                                                 (smartrail4.0)
noch nicht performant                                                       Knotenkapazität
genug                                                                                            Schnelle und präzise
                                                                                                 Feinsteuerung von
GSM-R Kapazität bei                                                                              ETCS L2/L3 auf der Basis
grossen Zugdichten nicht                                                                         des Europäischen APS
ausreichend                                                                                      Stellwerks (RCA)

                                                                                                 Neuer Sprach- und
                                                                                                 Datenfunk FRMCS
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Herausforderungen

  •        Optimierung, Fertigstellung des heutigen Systems versus Zukunft
           (Enhanced CR’s), Digitalisierung
  •        Steigerung der Akzeptanz von ETCS (Beherrschung des heutigen
           Systems hinsichtlich Kapazität, Verfügbarkeit, Kosten, Kundennutzen,
           Reifegrad des Systems)
  •        Substanzerhalt versus Rollout -> Was können wir uns leisten
  •        Migrationsfähigkeit Aussensignalisierung zu Führerstandsignalisierung
  •        Abhängigkeiten zu Datenübertragung (GSM-R / FRMCS)
  •        Gesamtsystembetrachtung CCS (Anforderungen Europa- CH)
  •        Langer Migrationsweg (Komplexität, Beherrschung der Systeme)

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SBB is fully committed to the existing architecture initiatives
        and will contribute to the work of the ER JU System Pillar.

                              EULYNX                                                           MoU of                        MoU of 5
                                                                                                                                        • CCS standard products on
EULYNX                        consortium         RCA                                           EULYNX
                                                                                               and EUG   OCORA               railways
                                                                                                                                          European level for safe
Focus: modular trackside                                                                                                                  investments, simple
                                                 Focus: Specs for modular                                Focus: Specs for modular
CCS with current functions                                                                                                                deployment and affordable
                                                 CCS architecture for radio-                             on-board CCS architecture
                                                                                                                                          lifecycles
to reduce TCO.                                   based ETCS incl. game-                                  to support ETCS rollouts.
                                                                                                                                        • Implementation of the CCS
                                                 changers.
                                                                                                                                          game changers for efficiency
                                                                                                                                          and CCS performance
                                                                                                                                        • Modern architectures and
                                                                                                                                          modular product structures
                                                                                                                                          for a healthy CCS market

                                                                  •         A very important step
                             ERJU                                 •         Neutral leadership by EC
                        «System Pillar»                           •         Suppliers, IM, RU and EC in one team
                                                                  •         Large job to do à Efficient and agile processes
                                                                            and team structures

        SBB • Infrastruktur • Sicherungsanlagen & Zugbeeinflussung • TU Dresden • 29.04.2021                                                                     50
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