EP2978654A2 - Verfahren zum ersetzen eines ersten stellwerkes durch ein zweites stellwerk - Google Patents

Verfahren zum ersetzen eines ersten stellwerkes durch ein zweites stellwerk

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EP2978654A2
EP2978654A2 EP14722579.1A EP14722579A EP2978654A2 EP 2978654 A2 EP2978654 A2 EP 2978654A2 EP 14722579 A EP14722579 A EP 14722579A EP 2978654 A2 EP2978654 A2 EP 2978654A2
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Uwe KANDALE
Marko MEYER
Frank Reiter
Arne UECKERMANN
Thomas Vierling
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Siemens AG
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    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/30—Trackside multiple control systems, e.g. switch-over between different systems
    • B61L27/37—Migration, e.g. parallel installations running simultaneously

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ersetzen eines ersten Stellwerkes (1), an das über erste Stellteile (3) Feldelemente einer Außenanlage (5) angeschlossen sind, durch ein zweites Stellwerk (2), an das über zweite Stellteile (10) die Feldelemente der Außenanlage (5) angeschlossen werden. Um den Stellwerksaustausch ohne Betriebsunterbrechung, das heißt unter rollendem Rad, durchführen zu können, sind folgende Schritte vorgesehen: 1. Aufbau des zweiten Stellwerkes (2) mit den zweiten Stellteilen (10), 2. Kopplung des zweiten Stellwerkes (2) an das erste Stellwerk (1) zur Übertragung von Meldungen der Feldelemente der Außenanlage (5) an das zweite Stellwerk (2), 3. Anschluss des zweiten Stellwerkes (2) an einen Bedienplatz (11 oder 9) zur Ansteuerung der Feldelemente der Außenanlage (5) über die ersten Stellteile (3), 4. sukzessive Abschaltung der ersten Stellteile (3) und Anschaltung der den gleichen Feldelementen der Außenanlage (5) zugeordneten zweiten Stellteile (10) und 5. Abtrennung des ersten Stellwerkes (1) mit den ersten Stellteilen (3) von dem zweiten Stellwerk (2).

Description

Beschreibung
Verfahren zum Ersetzen eines ersten Stellwerkes durch ein zweites Stellwerk
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ersetzen eines ersten Stellwerkes, an das über erste Stellteile Feldelemente einer Außenanlage angeschlossen sind, durch ein zweites
Stellwerk, an das über zweite Stellteile die Feldelemente der Außenanlage angeschlossen werden.
Der Stellwerksaustausch ist insbesondere in Großstädten mit bis zu 24-stündigem Nahverkehr außerordentlich problematisch, da Fahrplanauswirkungen wegen zu kurzer verfügbarer Umbauzei- ten bisher unvermeidlich sind. Häufig muss ein kostenintensi¬ ver Schienenersatzverkehr und/oder ein ungünstiger Umleitungsfahrplan für den Schienenverkehr eingerichtet werden. Für den Fall, dass Betriebspausen, üblicherweise zwischen 1:00 und 4:00 Uhr, vorgesehen sind, kann der Hardwareersatz wegen der aufwendigen Funktionstests, Fehlerprüfung und Fehlerkorrektur der zugehörigen Software häufig nicht innerhalb der Betriebspause sichergestellt werden.
Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, ein Ver- fahren anzugeben, welches das Ersetzen eines bestehenden Relais- oder elektronischen Stellwerkes auch bei sehr kurzer oder nicht vorgesehener Betriebspause, das heißt „unter rol¬ lendem Rad" ermöglicht. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch folgende, aufeinander¬ folgende Verfahrensschritte gelöst:
1. Aufbau des zweiten Stellwerkes mit den zweiten Stelltei¬ len,
2. Kopplung des zweiten Stellwerkes an das erste Stellwerk zur Übertragung von Meldungen der Feldelemente der Außenanlage an das zweite Stellwerk, 3. Anschluss des zweiten Stellwerkes an einen Bedienplatz zur Ansteuerung der Feldelemente der Außenanlage über die ersten Stellteile,
4. sukzessive Abschaltung der ersten Stellteile und An- Schaltung der den gleichen Feldelementen der Außenanlage zugeordneten zweiten Stellteile und
5. Abtrennung des ersten Stellwerkes mit den ersten Stell¬ teilen von dem zweiten Stellwerk. Auf diese Weise ist lediglich ein einmaliges Abschalten des zu ersetzenden ersten Stellwerkes zum Einspielen der Software in Schritt 2 erforderlich. Dadurch ist ein vollwertiger Fahrgastbetrieb in Schritt 3 zunächst mit zwei Stellwerken, wel¬ che sich bezüglich der Feldelemente der Außenanlage über eine definierte Schnittstelle austauschen, möglich. Die Feldele¬ mente der Außenanlage werden in Schritt 4 sukzessive an das zweite Stellwerk angeschlossen und mit diesem sofort wieder in Betrieb genommen. Immer genau ein Stellwerk hat die betriebliche Verantwortung im Sinne eines Master-Slave- Betriebes. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass in der Umbauphase während der ersten drei Schritte vollständig auf das erste Stellwerk zurückgeschaltet werden kann, wenn Soft¬ warefehler, zum Beispiel bezüglich der Projektierung des zweiten Stellwerkes, festgestellt werden. Ein derartiger Pro- bebetrieb zur Fehleranalyse kann bedarfsweise zeitlich ver¬ längert werden, ohne Auswirkungen auf den Betriebsablauf.
Gemäß Anspruch 2 ist vorgesehen, dass die Kopplung der beiden Stellwerke in Schritt 2 über eine Datenbusschnittstelle er- folgt. Dabei kann es sich zum Beispiel um eine Ethernet-
Schnittstelle mit einkanalig sicherer Datenübertragung, zum Beispiel mittels SAHARA über UDP/IP, handeln. Über diese Nachrichtenverteilerschnittstelle werden Telegramme zwischen den beiden Stellwerken ausgetauscht.
Alternativ kann die Kopplung zwischen den Stellwerken gemäß Anspruch 3 auch über potentialfreie Kontakte erfolgen. Diese Möglichkeit besteht bei Relaisstellwerken. Allerdings ist die Bandbreie der auszutauschenden Informationen sehr hoch, da alle angeschlossenen Außenanlagenkomponenten Meldungen übertragen, so dass ein sinnvoller Einsatz bei der vorhandenen Hardware zu prüfen ist.
Der Bedienplatzanschluss des zweiten Stellwerkes in Schritt 3 kann gemäß Anspruch 4 an einen neuen, für das zweite Stellwerk vorgesehenen Bedienplatz erfolgen. Wenn dies technisch möglich ist, kann aber auch der vorhandene Bedienplatz, der zum ersten Stellwerk gehört, weiter verwendet werden, wobei das zweite Stellwerk dann an diesen vorhandenen Bedienplatz angeschlossen wird. Das kommt besonders dann in Frage, wenn das erste Stellwerk ein elektronisches Stellwerk ist, welches durch ein zweites elektronisches Stellwerk ersetzt werden soll.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand figürlicher Darstellungen näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine Übersicht der erfindungsgemäßen fünf Verfahrensschritte zum Ersetzen eines ersten Stellwerkes durch ein zweites Stellwerk,
Figur 2 den Anfangszustand des ersten Stellwerkes,
Figur 3 den ersten Verfahrensschritt,
Figur 4 den zweiten Verfahrensschritt, Figur 5 eine Busverbindung zwischen den Stellwerken,
Figur 6 den dritten Verfahrensschritt,
Figur 7 den vierten Verfahrensschritt,
Figur 8 den fünften Verfahrensschritt und
Figur 9 das zweite Stellwerk in Betriebszustand. Figur 1 veranschaulicht schematisch die mit umkreisten Ziffern 1 bis 5 bezeichneten Verfahrensschritte zum Ersatz eines vorhandenen ersten Stellwerkes 1 durch ein neues, zweites Stellwerk 2. Das erste Stellwerk 1 ist über stellwerksspezifische erste Stellteile 3 und ein Kabelabschlussgestell 4 mit einer Außenanlage 5 verbunden. Die Außenanlage 5 beinhaltet die Gesamtheit der von dem ersten Stellwerk 1 über dessen Steilteile 3 anzusteuernden Feldelemente, von denen beispiel- haft eine Weiche 6, eine Gleisfreimeldeanlage 7 und ein Sig¬ nal 8 dargestellt sind. Die Feldelemente melden ihren aktuel¬ len Zustand über das erste Stellwerk 1 an einen Bedienplatz 9 mit einem Bedien- und Anzeigesystem. Auch das zweite Stellwerk 2 ist mit stellwerksspezifischen zweiten Stellteilen 10 ausgestattet und mit einem eigenen Bedienplatz 11 verbunden, sofern der vorhandene Bedienplatz 9 nicht weiter verwendbar ist. In Schritt 1 wird das neue Stellwerk 2 mit den neuen Stell¬ teilen 10 und gegebenenfalls dem neuen Bedienplatz 11 quasi neben der vorhandenen und in Betrieb befindlichen Stellwerksanlage aufgebaut. Danach werden in Schritt 2 die beiden
Stellwerke 1 und 2 zwecks Datenaustausch miteinander gekop- pelt. In Schritt 3 wird der Bedienplatz 9 oder 11 an das neue Stellwerk 2 angeschlossen, wobei über die Datenverbindung zwischen den Stellwerken 1 und 2 noch die alten Stellteile 3 von dem jetzt aktiv geschalteten neuen Stellwerk 2 angesteuert werden. Die alten Stellteile 3 werden in Schritt 4 sukzessive durch die das gleiche Feldelement ansteuernden neuen Stellteile 10 ersetzt. Nach erfolgreicher Überprüfung aller sicherheitsrelevanten Software- und Hardwarekomponenten und vollständigem Anschluss aller neuen Stellteile 10 an das Kabelabschlussgestell 4 und damit an die Außenanlage 5 kann im letzten Schritt 5 der Rückbau der nicht mehr benötigten alten Stellwerksanlage erfolgen. In dem ersten Stellwerk 1 müssen folgende Funktionen vorhanden sein oder implementiert werden:
- Weiterleiten der Informationen der Außenanlage 5 an das zweite Stellwerk 2 für Schritt 2,
- Weiterleiten der Stellbefehle des zweiten Stellwerks 2 an die Außenanlage 5 aufgrund der Telegramminformation des zweiten Stellwerks 2 und Unterdrückung der Stellbe¬ fehle des ersten Stellwerks 1 für Schritt 3 und
- Umschaltmöglichkeit der Datenübertragung zwischen den beiden Stellwerken 1 und 2 bezüglich Melderichtung und
Kommandorichtung für Schritt 4.
Das im Zusammenhang mit Figur 1 kurz umrissene Verfahren ermöglicht erstmalig einen Stellwerksaustausch unter rollendem Rad, das heißt ohne die Notwendigkeit größerer Betriebspausen beziehungsweise Unterbrechungen des Zugverkehrs.
Die einzelnen Schritte 1 bis 5 werden nachfolgend anhand der Figuren 2 bis 9 näher beschrieben.
Ausgehend von dem in Figur 2 veranschaulichten Ausgangszustand wird in Schritt 1 zunächst das zweite Stellwerk 2 ohne Anbindung an die Außenanlage 5 aufgebaut, wie Figur 3 zeigt. Alle Komponenten des neuen Stellwerks 2 werden installiert und an die Stromversorgung angeschlossen. Das betrifft insbesondere das Stellwerk 2 und dessen Stellteile 10 sowie gege¬ benenfalls den neuen Bedienplatz 11. Die Art der zu verwendenden Stellteile 10 ergibt sich aus den in Schritt 4 anzu¬ schließenden Feldelementen der Außenanlage 5.
Figur 4 veranschaulicht Schritt 2, bei dem das zweite Stell¬ werk 2 an das zu ersetzende erste Stellwerk 1 für einen bestimmten Zeitrahmen angekoppelt wird. Dazu dient eine in Fi¬ gur 5 dargestellte einkanalig sichere Datenübertragung 12 zwischen Datenbusanschlüssen 13a und 13b der beiden Stellwerke 1 und 2. Innerhalb der Datenbusschnittstelle 13a/13b, zum Beispiel einer Ethernet-Schnittstelle werden Telegramme, bei¬ spielsweise mittels SAHARA oder UDP/IP ausgetauscht. Das ers- te Stellwerk 1 stellt dabei alle notwendigen Informationen bezüglich der Außenanlage 5 zur Verfügung.
In Schritt 2 werden nur Telegramme in Melderichtung an das zweite Stellwerk 2 gesendet. Das erste Stellwerk 1 steuert weiterhin die Außenanlage 5 über seine Stellwerkslogik. Das zweite Stellwerk 2 hat in diesem Schritt noch keine Steue¬ rungsfunktion. Die Datenbusverbindung ermöglicht aber die Kommunikation zwischen den Stellwerken 1 und 2 bis zu dem Be- dienplatz 9 zwecks Funktionsprüfung.
Der dritte Schritt, die Inbetriebnahme des zweiten Stellwer¬ kes 2, ist in Figur 6 dargestellt. Das zweite Stellwerk 2 wird über den neuen Bedienplatz 11 angeschaltet. Alternativ kann auch der vorhandene Bedienplatz 9 benutzt werden, wenn dies technisch möglich ist. Die gestrichelte Verbindung 14 zeigt diese Alternativanschaltung . Über die Datenbusschnitt¬ stelle 13a/13b wird dem ersten Stellwerk 1 die Einschaltung des zweiten Stellwerkes 2 bekannt gegeben. Das erste Stell- werk 1 empfängt nun die Stellbefehle an seine Stellteile 3 über die Datenbusschnittstelle 13a/13b vom zweiten Stellwerk 2. Ist die Umschaltung erfolgt, darf das erste Stellwerk 1 nicht mehr die Stellteile 3 über seine Stellwerkslogik beeinflussen. Innerhalb des ersten Stellwerkes 1 müssen die von dem zweiten Stellwerk 2 übertragenen Stellbefehle zur An- steuerung der Stellteile 3 umgesetzt werden. Diese Funktionen müssen in dem ersten Stellwerk 1 vorhanden sein oder implementiert werden. Die Verbindung des alten Stellwerkes 1 zu dessen Bedienplatz 9 bleibt noch bestehen, damit das erste Stellwerk 1 weiterhin im Falle einer Rückschaltung bedient werden kann.
In Schritt 3 übernimmt das zweite Stellwerk 2 die Steuerung der Außenanlage 5 über das erste Stellwerk 1. Dabei kann das zweite Stellwerk 2 hinsichtlich seiner Funktionsfähigkeit überprüft und abgenommen werden. Bei einem Fehlverhalten kann zu jeder Zeit wieder auf das erste Stellwerk 1 zurückgeschal¬ tet werden. Durch die Überprüfung und durch Testroutinen kön- nen die betrieblichen Belange und Projektierungen zur An- steuerung der Außenanlage 5 sichergestellt werden. Auf diese Weise müssen anschließend nur noch die zweiten Stellteile 10 und deren Kabelverbindungen geprüft werden.
Figur 7 veranschaulicht Schritt 4, nämlich die schrittweise Umschaltung der Außenanlage 5 vom ersten Stellwerk 1 auf das zweite Stellwerk 2. Dabei wird die Verbindung zu den Feldele¬ menten der Außenanlage sukzessive von dem ersten Stellwerk 1 getrennt und mit dem zugehörigen Stellteil 10 des zweiten
Stellwerkes 2 verbunden. Dieser Verbindungsabbau und Neuauf¬ bau der Verbindung erfolgt an dem Kabelabschlussgestell 4. Damit werden nach und nach alle Feldelemente über die zweiten Stellteile 10 des zweiten Stellwerkes 2 angesteuert. Die Prü- fung und die Abnahme der korrekten Funktion des jeweiligen Stellteiles 10 in Verbindung mit der Außenanlage 5, bei¬ spielsweise die Zuordnungsprüfung, erfolgt für jedes einzelne Feldelement separat. Eventuelle Zuordnungsfehler wirken sich nur geringfügig aus, da diese nur ein spezielles Feldelement betreffen. Die hierdurch verursachte Betriebshemmung ist entsprechend lokal begrenzt. Vorteilhaft ist darüber hinaus, dass die sukzessive Umschaltung der Ansteuerung der Feldelemente von den alten Stellteilen 3 auf die neuen Stellteile 10 sehr leicht an betriebliche Gegebenheiten, beispielsweise Be- triebspausen, anpassbar ist.
Die noch nicht umgeschalteten Feldelemente werden weiter durch die Stellteile 3 des ersten Stellwerkes 1 angesteuert und melden ihre Zustände über die Datenschnittstelle 13a/13b gemäß Schritt 2 an das zweite Stellwerk 2. Die vorhandene Au¬ ßenverkabelung kann unverändert beibehalten werden. In der Umschaltphase ist eine Ansteuerung der Außenanlage 5 durch die Stellwerkslogik oder den Bedienplatz 9 des alten Stellwerkes 1 nicht mehr möglich, weil nicht mehr alle Feldelemen- te über das alte Stellwerk 1 erreicht werden können. Wenn die Umschaltung aller Feldelemente auf das neue Stellwerk 2 erfolgt ist, dient das alte Stellwerk 1 nur noch als Verbin¬ dungsweg zu der Außenanlage 5. Der Rückbau des ersten Stellwerkes 1 erfolgt in Schritt 5 und ist in Figur 8 veranschaulicht. Sind alle Außenanlagenkompo- nenten über die zweiten Stellteile 10 an das zweite Stellwerk 2 angeschlossen und abgenommen, können das alte Stellwerk 1, dessen Stellteile 3 sowie ein nicht mehr benötigter Bedienplatz 9 abgebaut werden.
Der Endzustand nach dem Abbau ist in Figur 9 dargestellt. Es ist ersichtlich, dass das zweite Stellwerk 2 zusammen mit den zweiten Stellteilen 10 und einem neuen Bedienplatz 12 nunmehr die Außenanlage 5 steuert.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Ersetzen eines ersten Stellwerkes (1), an das über erste Stellteile (3) Feldelemente einer Außenanlage (5) angeschlossen sind, durch ein zweites Stellwerk (2), an das über zweite Stellteile (10) die Feldelemente der Außenan¬ lage (5) angeschlossen werden,
g e k e n n z e i c h n e t d u r c h
folgende Schritte:
1. Aufbau des zweiten Stellwerkes (2) mit den zweiten
Stellteilen (10),
2. Kopplung des zweiten Stellwerkes (2) an das erste Stell¬ werk (1) zur Übertragung von Meldungen der Feldelemente der Außenanlage (5) an das zweite Stellwerk (2),
3. Anschluss des zweiten Stellwerkes (2) an einen Bedien¬ platz (11 oder 9) zur Ansteuerung der Feldelemente der Außenanlage (5) über die ersten Stellteile (3) ,
4. sukzessive Abschaltung der ersten Stellteile (3) und An- schaltung der den gleichen Feldelementen der Außenanla- ge (5) zugeordneten zweiten Stellteile (10) und
5. Abtrennung des ersten Stellwerkes (1) mit den ersten
Stellteilen (3) von dem zweiten Stellwerk (2) .
2. Verfahren nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Kopplung gemäß Schritt 2 über eine Datenbusschnittstelle (13a/13b) erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Kopplung gemäß Schritt 2 über potentialfreie Kontakte er¬ folgt .
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
der Bedienplatzanschluss gemäß Schritt 3 an einen neuen, für das zweite Stellwerk (2) vorgesehenen Bedienplatz (11) erfolgt .
EP14722579.1A 2013-05-23 2014-04-22 Verfahren zum ersetzen eines ersten stellwerkes durch ein zweites stellwerk Not-in-force EP2978654B1 (de)

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