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Anwendungen und Dienste des GSM-R-Systems zur ... · PDF filedes Alcatel SEL Hochschulkollegs...

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Dresden, 24.November 2006 DB Telematik GmbH Norbert Becker Geschäftsführer Technik Anwendungen und Dienste des GSM-R-Systems zur Effizienzsteigerung im Schienenverkehr Fachtagung „Effizienzsteigerung im Bahnverkehr durch Telematik“ des Alcatel SEL Hochschulkollegs Kommunikation und Mobilität Dresden
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Dresden, 24.November 2006

DB Telematik GmbH

Norbert Becker

Geschäftsführer Technik

Anwendungen und Dienste des GSM-R-Systems zur Effizienzsteigerung im Schienenverkehr

Fachtagung „Effizienzsteigerung im Bahnverkehr durch Telematik“ des Alcatel SEL Hochschulkollegs Kommunikation und Mobilität Dresden

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2Norbert Becker, DB Telematik GmbH, 24.11.2006

Verkehrsverlagerung zugunsten der Schieneals gemeinsames Ziel von Politik und Bahn

Die Verkehrsverlagerung von der Straße hin zur Schiene als gemeinsames Ziel von Politik und Bahn führt zu besonderen Anforderungen an den Schienenverkehr und erfordert

� Ordnungspolitische Rahmenbedingungen sowohl national als auch international� Unternehmerische Anstrengungen der Bahn

Die Bahn ...� ist ein führender internationaler Mobilitäts- und Logistikdienstleister� betreibt mit rund 34.000 Kilometern das größte Schienennetz in Europa� stellt einen diskriminierungsfreien Zugang zum Schienennetz bereit� bedient rund 320 Eisenbahnverkehrsunternehmen in Deutschland, darunter 20

Unternehmen des DB-Konzerns, mit stetig steigendem Verkehrsaufkommen

Unterstützt werden die sich daraus ergebenden Transportketten unter anderem durch die Telematik, d.h. die Nutzung von Telekommunikation und Informatik.

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3Norbert Becker, DB Telematik GmbH, 24.11.2006

Telematik als Grundlage

Die Konzentration auf GSM-R ist nur einer der Aspekte der unternehmerischen Anstrengungen der Bahn zur Schaffung einer entsprechenden Infrastruktur.

Neben der Möglichkeit, die ursprünglichen Anforderungen zu erfüllen, eröffnet die Telematik aber auch die Möglichkeit, weitere Aspekte der Verkehrsverlagerung zu unterstützen, z.B.:

� Erhöhung der Streckenkapazitäten durch dichtere Zugfolgen� über die reine Betriebsführung hinausgehende Anwendungen

Der hier vorliegende Vortrag konzentriert sich auf die Möglichkeiten einer weitergehenden Nutzung von GSM-R in diesem Gesamtkontext.

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4Norbert Becker, DB Telematik GmbH, 24.11.2006

GSM-RTelematik-Anwendungen für den modernen Bahnbetrieb

Diagnosefunk Energiedaten

Facility-Management Ortungsdaten

Betriebliche Kommunikationdes DB-Personals

Allgemeine Informationsdienste

für die Fahrgäste

Zugsteuerung und Zugsicherung(Digitaler Zugfunk,ETCS)

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5Norbert Becker, DB Telematik GmbH, 24.11.2006

Ausgangssituation:Pro Dienst eine Infrastruktur

In der Vergangenheit wurde jeder eisenbahnspezifische Dienst mit einer individuellen, dienstebezogenen Infrastruktur realisiert:

� Vielfalt unterschiedlicher Systeme� große Anzahl von entlang der Strecke stehenden Anlagen� Kaum internationale Standards

BFmAAnaloger Zugfunk

BASAweitere Funk-

anwen-dungen

. . .

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6Norbert Becker, DB Telematik GmbH, 24.11.2006

Zielszenario:Multifunktionale Infrastruktur für vorhandene Dienste

� Ablösung nicht interoperabler und technologisch veralteter analoger Funksysteme� Ablösung erster dienstebezogener Infrastrukturen (Reduzierung der System- und

Anlagenvielfalt)

BFmADigitaler Zugfunk

. . .EBuLAASD

GSM-R-Infrastruktur

Erste Effizienzsteigerungen ergeben sich durch den Technologiewechsel von analoger zu digitaler Technik:

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7Norbert Becker, DB Telematik GmbH, 24.11.2006

Zielszenario:Multifunktionale Infrastruktur mit weitergehenden Diensten

Weitere Effizienzsteigerungen ergeben sich aus der Implementierung weitergehender Dienste:

Fahrzeug-ortung

. . .

GSM-R-Infrastruktur

+ ggf. Erweiterungen (Interoperabilitäts-

komponenten, GPRS, UMTS ...)

BFmADigitaler Zugfunk

EBuLaASD Fahrzeug-über-

wachung

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BFmA-Migration in GSM-REin Beispiel

Zielstellung:

� Nutzung der GSM-R-Infrastruktur auch für Dienste, die heute nur drahtgebunden überBetriebsfernmeldeanlagen bereitgestellt werden

� Ablösung der heutigen Betriebsfernmeldeanlagen (BFmA)

Ausgangssituation:

� ca. 40 verschiedene Anlagentypen (Hersteller, Bauart, Konfiguration, etc.) im Einsatz

� Anlagenzustand je nach Alter, Bauart und Wartungszustand unterschiedlich

� Der Betrieb der Anlagen erfordert jährlich hohe Aufwendungen

� Die europäischen Bahnen führen GSM-R als einheitliches Zugfunksystem ein

� Neben dem Sprechfunk sollen auch Steuerungsfunktionen (z.B. ETCS) über GSM-R abgewickelt werden

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BFmA-Migration in GSM-R Ergebnisse aus der Erprobung- und Pilotierungsphase

Eine teilweise Migration von BFmA-Diensten ist ohne Zusatzentwicklungen möglich.

Für eine vollständige Migration sind Interoperabilitäts-Komponenten sowie Zusatzentwicklungen an den Systemen erforderlich.

So kann nach erfolgter Migration – neben vielen anderen Anlagen – auch der Streckenfernsprecher am Bahnübergang abgelöst werden.

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Zusätzliche Dienste für verschiedene Bedarfsträger:Transport und Logistik

� Intermodaler Informationsaustausch zur vollumfänglichen Unterstützung der gesamten Logistikkette (elektronische Frachtpapiere, Frachtverfolgung ...)

� Fahrzeugortung� Kurzfristige und ereignisgesteuerte Disposition von Triebfahrzeugen und Wagen, sowie

Zugbildung von Güterzügen� ...

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Zusätzliche Dienste für verschiedene Bedarfsträger:Personenverkehr

� Intermodaler Informationsaustausch zur vollumfänglichen Unterstützung der gesamten Reisendenkette

� Mobile Disposition von Zugbegleit- und Bahnhofspersonal � Mobile Disposition von Waren für den Bahnreisenden� Kurzfristige und ereignisgesteuerte Disposition von Triebfahrzeugen und Reisezugwagen

sowie Zugbildung� ...

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12Norbert Becker, DB Telematik GmbH, 24.11.2006

Zusätzliche Dienste für verschiedene Bedarfsträger:Infrastruktur und Dienstleistungen

� Redundanz für Steuerungsfunktionen des Eisenbahnbetriebs� Fahrzeugüberwachung und Übermittlung abrechnungsrelevanter Daten wie

Zählerstandsdaten� Kurzfristige und ereignisgesteuerte Disposition von defekten Fahrzeug- und

Systemkomponenten� ...

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Fazit

Die unternehmerischen Anstrengungen der Bahn zur Effizienzsteigerung interner Abläufe und Schnittstellen mittels Telematik bilden eine gute Basis für eine Verkehrsverlagerung zugunsten der Schiene.

In intermodalen Verkehrssystemen erfordern die Schnittstellen zu anderen Verkehrsträgern ein besonderes Maß an Aufmerksamkeit und Kooperationsbereitschaft.

Kein intermodaler Verkehr ohne intermodale Informationen und Interoperabilität !!!

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14Norbert Becker, DB Telematik GmbH, 24.11.2006

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.

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15Norbert Becker, DB Telematik GmbH, 24.11.2006

Backup

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16Norbert Becker, DB Telematik GmbH, 24.11.2006

GSM-R – digitaler Mobilfunk für Bahnen

� GSM-R (Global System for Mobile Communications) basiert auf dem europäischen GSM-Standard nach ETSI für öffentliche Mobilfunknetze

� GSM-R nutzt 19 Frequenzen im eigenen Frequenzbereich (900 MHz-Bereich)

� GSM-R bietet zusätzliche Leistungsmerkmale speziell für den Eisenbahnbetrieb

� GSM-R ist ein leistungsfähiges, standardisiertes System

� GSM-R ermöglicht die Integration bahnspezifischer Dienste

� GSM-R bietet Anschluss an das Festnetz ortsfester Teilnehmer (ART)

� GSM-R ist europaweit interoperabel und damit eine zukunftssichere Investition der Eisenbahnen

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GSM-R Leistungsmerkmale

GSM Public

Flächenversorgung Linienversorgung (Strecke)

GSM-R

Antennenöffnungswinkel von 65° - 360°

Antennenöffnungswinkel von 20° - 65°

max. Geschwindigkeit imNetz bis ca. 250km/h

max. Geschwindigkeit im Netzbis ca. 500km/h

58 Frequenzen/Provider 19 Frequenzen

Erweiterte Sprachdienste

Funktionale u. ortsbezogene Adressierung

+

+

+

Verschiedene Provider,Millionen Kunden

„Das Netz der Eisenbahnen“

Priorisierung undVerdrängung von Rufen

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Netzarchitektur und Netzwerkmanagement

Berlin

BTS

Berlin

Hannover

Essen

Stuttgart

FrankfurtSDH

München

Leipzig

BTSBTS

BTS

BTSBTS

BTS

BTS

BTS

BTSSDHLWL

Kupfer

SDH

Netzbetrieb- und Überwachung:

1 NMC Network Management CenterBerlin

4 NOC Operation & Maintenance Center

Netzelemente:

7 MSC Mobile Switching Center – Ebene, 1 MSC je Betriebszentrale

63 BSC Base Station Controller – Ebene

2.853 BTS Base Transceiver Station – EbeneBTS


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