Communication-Based Train Control

Als Communication-Based Train Control (CBTC) werden Systeme zur Zugbeeinflussung und zur Sicherung von Zugfahrten bezeichnet, bei denen eine in beide Richtungen arbeitende Datenkommunikation zwischen Fahrzeug und Streckenausrüstung stattfindet, sowie eine präzise Gleisfreimeldung unabhängig von einer Streckenausrüstung wie Gleisstromkreisen genutzt wird, wodurch ein Fahren im wandernden Raumabstand ermöglicht wird. Die Grundfunktion des Systems kann um Türsteuerung oder Fahrgastinformationen erweitert werden. Die Anforderungen und die allgemeine Systemarchitektur von CBTC-Systemen ist in mehreren IEEE-Standards definiert. CBTC-Systeme werden überwiegend bei Nahverkehrssystemen und U-Bahnen eingesetzt.

Übersicht CBTC

Funktionsweise

Grundsätzlich arbeiten alle CBTC-Systeme auf gleiche Art und Weise: Ein streckenseitiger Rechner verfolgt alle Züge auf der Strecke, die mit diesem Computer verbunden sind. Dadurch können die Züge dichter hintereinander fahren als auf manuell überwachten Strecken. Dieser streckenseitige Rechner versorgt die Fahrzeugrechner mit entsprechenden Führungsdaten.

Ein CBTC-System kann unterschiedliche Stufen abdecken:

• Automatic Train Protection (ATP) / Zugbeeinflussung
• Automatic Train Operation (ATO) / Vollautomatischer Zugbetrieb
• Automatic Train Supervision (ATS) / Zugleitsystem

Je nach Art der Übertragung zwischen streckenseitigen Einrichtungen und den Fahrzeugen unterscheidet man zwischen schienenabhängigen, schleifenbasierten und funkgestützten CBTC-Systemen:

• codierte Gleisstromkreise (linienförmige Zugbeeinflussung über Schienenlinienleiter)
• Linienleiterschleifen (linienförmige Zugbeeinflussung über Kabellinienleiter)
• Funkübertragung (Funkzugbeeinflussung)

CBTC-Systeme integrieren typischerweise die Funktionen der Zugbeeinflussung, des automatischen Fahrens, des Stellwerks und der Steuerung in einem System.

CBTC-Systeme erlauben das Fahren im wandernden Raumabstand (Moving Block).

Einsatz

• CBTC wird bei der New Yorker U-Bahn für ATO auf den Linien L und 7 eingesetzt. Im Jahr 2021 wurden Arbeiten an der IND Queens Boulevard Line abgeschlossen, im Jahr 2024 soll der Südteil der IND Eighth Avenue Line umgestellt sein, parallel wird an der IND Culver Line gearbeitet. Alle Strecken sollen bis Mitte der 2030er Jahre auf CBTC umgestellt werden. Als Zwischenschritt wird der Modus ATP, auch in der Variante ATPM mit mehr manueller Steuerung, genutzt. Das Ziel ist ATO auf allen Linien.

• Auf der Linie 6 der Metro in Madrid ist CBTC im Fahrgastbetrieb.

• CBTC-Systeme werden bei Nahverkehrssystemen in Toronto und beim SkyTrain Vancouver eingesetzt, wo Schleifen zur Übertragung verwendet werden.

• Bei der MRT in Singapur basieren beide Nahverkehrssysteme, die North East Line und die Circle Line auf CBTC.

Bei der Métro Paris sind drei verschiedene Systeme im Einsatz bzw. im Aufbau:

• Die beiden vollautomatisierten Strecken mit fahrerlosen Zügen, d. h. die Linien 1 und die 14 werden unter dem System SAET (=Système d'automatisation de l'exploitation des trains) betrieben.
• Bei der Linie 13 ist das System OURAGAN (=Offre urbaine renouvelée et améliorée gérée par un automatisme nouveau) seit Juli 2017 vollständig in Betrieb.
• Für die Linien 3, 5, 9, 10 und 12 ist das System OCTYS (=Open Control of Trains, Interchangeable & Integrated System) in Vorbereitung. Im Frühjahr 2015 fanden Testfahrten auf den Linien 5 und 9 statt. Im Juli 2015 wurde die Linie 5 für drei Tage vollständig zur Einführung der neuesten Version von OCTYS für die Öffentlichkeit gesperrt. Zielvorgabe ist, wie bei den anderen Systemen auch, den minimalen Zeitabstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zügen auf 90 s zu verringern.
• Bis 2030 soll auf allen Pariser Metrolinien die Zugüberwachung und -beeinflussung modernisiert werden.

• S-Bahn Kopenhagen: Am 4. April 2016 wurde auf der Strecke zwischen Hillerød und Jægersborg das neue Zugbeeinflussungssystem Trainguard MT seiner Bestimmung übergeben. Verschiedene Anpassungen an die dänischen Erfordernisse wurden vorgenommen. Seit 17. Februar 2016 war dies die erste Strecke der S-Bahn in Kopenhagen, auf der das System in der Praxis erprobt wurde. Im Laufe der nächsten Jahre soll das gesamte Netz auf diese Technik umgestellt werden.

Im Mai 2019 war CBTC auf folgenden Strecken in Betrieb:

• 820: Svanemøllen (Sam) – Hillerød (Hi)
• 860: Hellerup (Hl) – Klampenborg (Kl)
• 880: (Lersøen) (Ryt) – Hellerup (Hl)

Dazu kamen:

• 810: København H (Kh) – Høje Taastrup (Htå)
• 830: Valby (Val) – Frederikssund (Fs)
• 840: Svanemøllen (Sam) – Farum (Fm)
• 850: København H (Kh) – Køge (Kj)

Seit 26. September 2022 ist auf dem gesamten S-Bahn-Netz das Zugbeeinflussungssystem CBTC in Betrieb.

• Funkfahrbetrieb: Versuche auf der Bahnstrecke Osnabrück–Brackwede ab 1998. Wurde nach zwei Jahren im Jahr 2000 wieder eingestellt.
• U-Bahn München: CBTC-Einführung als Pilotprojekt ab 2023 geplant.
• U-Bahn Frankfurt: Einführung ab 2025.
• U-Bahn Hamburg: Ab 2026 auf den Linien U2 und U4.

• Waldenburgerbahn seit dem Umbau auf Meterspur 2022

• Im Marmaray-Tunnel wird CBTC für S-Bahn-Züge genutzt, der Fernverkehr nutzt ETCS Level 1.

• Die im Bau befindliche U-Bahn in Thessaloniki soll komplett mit CBTC ausgerüstet werden.

• Auf der im Jahr 2020 eröffneten Linie 3 der Metro Sofia wird das CBTC-System Trainguard MT eingesetzt.

Weblinks

• IEEE Std 1474 Series, Communications Based Train Control (CBTC). CBTC-Standisierung durch IEEE
• (Memento vom 5. Mai 2008 im Internet Archive) (Stand 2005; englisch)

Einzelnachweise

1. Ian Mitchell: ETCS or CBTC on cross-city links? In: Railway Gazette International. Band 169, Nr. 4, 2013, ISSN 0373-5346, S. 32–36. 
2. F. Richard Yu: Advances in Communications-Based Train Control Systems. CRC Press, 2015, ISBN 978-1-4822-5745-8, S. XV (google.ch [abgerufen am 10. April 2020]). 
3. 1474.1-1999. IEEE Standard for Communications-Based Train Control (CBTC) Performance and Functional Requirements. Abgerufen am 22. April 2021. 
4. 7 train gets Automatic Train Operation. In: The Bulletin. Band 62, Nr. 6, Juni 2019, S. 1 (erausa.org [PDF]). 
5. CBTC: Upgrading signal technology. Metropolitan Transportation Authority, 11. Mai 2022, abgerufen am 12. März 2023 (englisch). 
6. (Memento vom 25. September 2010 im Internet Archive) 19. Juli 2008.
7. Métro - transportparis - Le webmagazine des transports parisiens. Abgerufen am 18. Mai 2018. 
8. (Memento vom 10. September 2015 im Internet Archive)
9. (Nicht mehr online verfügbar.) In: bane.dk. 4. April 2016, archiviert vom Original am 4. April 2016; abgerufen am 4. April 2016 (dänisch). 
10. Kopenhagens S-Bahn auf dem Weg zum automatischen Betrieb. In: Presseinformation. Siemens AG, 22. März 2016, abgerufen am 21. Januar 2017. 
11. Nu kører hele S-banen på nyt digitalt signalsystem. 26. September 2022, abgerufen am 12. November 2022 (dänisch). 
12. Banedanmark (Hrsg.): Strækningsoversigt CBTC. København V 18. November 2022. 
13. Redaktion mvg.de: Digitalisierung der Münchner U-Bahn. Abgerufen am 2. Januar 2020. 
14. dkd Internet Service GmbH: "Digital Train Control": Die VGF modernisiert die U-Bahn mit dem Zugsicherungs-System von morgen. Abgerufen am 19. März 2020. 
15. Marcel Auktun: „U-Bahn100“: HOCHBAHN stellt Pläne für halbautomatischen Betrieb vor. In: DT5 Online. 10. November 2022, abgerufen am 6. April 2023 (deutsch). 
16. Siemens-Technik für die Linie 3 der Metro Sofia. In: Nahverkehrs-praxis. 27. August 2020, abgerufen am 30. Mai 2021. 

Zugbeeinflussungssysteme

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